無(wú)機(jī)及分析化學(xué)(吳小琴)
本書是在編者主講本課程多年的基礎(chǔ)上形成的，出版前曾以教案的形式反復(fù)修改并使用多年。
本教材充分注意工科專業(yè)特點(diǎn)，編寫既體現(xiàn)科學(xué)性、理論課“知其所以然”的宗旨；又注意適用性以強(qiáng)化本課程與專業(yè)課之間的聯(lián)系。在內(nèi)容上，將原工科無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的基本內(nèi)容優(yōu)化組合成為一個(gè)新的體系，精心安排了12章內(nèi)容，依次為：緒論，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，化學(xué)反應(yīng)的基本原理，定量分析基礎(chǔ)，酸堿平衡與酸堿滴定法，沉淀?溶解平衡與沉淀滴定法，氧化還原平衡與氧化還原滴定法，原子結(jié)構(gòu)和元素周期表，化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)，配位平衡與配位滴定法，元素選述，紫外?可見(jiàn)分光光度法。同時(shí)針對(duì)工科環(huán)境與材料類專業(yè)的本科教學(xué)，引入相關(guān)專業(yè)中無(wú)機(jī)化學(xué)與化學(xué)分析領(lǐng)域中最新的知識(shí)和科研成果，讓學(xué)生感受到理論課的必要性、指導(dǎo)性和實(shí)用性，符合當(dāng)前高校學(xué)科發(fā)展和教育改革的需要。
本書可供高等學(xué)校環(huán)境工程、給水排水工程、金屬材料及熱處理、金屬腐蝕與防護(hù)和高分子材料與工程等專業(yè)作教材使用，也可供有關(guān)人員參考。
第1章緒論
Chapter 1Introduction
1.1概述
1.1.1化學(xué)的起源、研究對(duì)象及學(xué)科地位
1.1.2化學(xué)變化的基本特征
1.1.3化學(xué)的基礎(chǔ)分支學(xué)科
1.1.4化學(xué)帶來(lái)的問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1.2無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程的基本內(nèi)容和任務(wù)
1.2.1基本內(nèi)容
1.2.2任務(wù)
1.3本課程與環(huán)境和材料工程類各專業(yè)的聯(lián)系
1.4無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法
［閱讀材料］理工科大學(xué)新生怎樣自主學(xué)習(xí)
思考題
第2章化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 第1章緒論
Chapter 1Introduction
1.1概述
1.1.1化學(xué)的起源、研究對(duì)象及學(xué)科地位
1.1.2化學(xué)變化的基本特征
1.1.3化學(xué)的基礎(chǔ)分支學(xué)科
1.1.4化學(xué)帶來(lái)的問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1.2無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程的基本內(nèi)容和任務(wù)
1.2.1基本內(nèi)容
1.2.2任務(wù)
1.3本課程與環(huán)境和材料工程類各專業(yè)的聯(lián)系
1.4無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法
［閱讀材料］理工科大學(xué)新生怎樣自主學(xué)習(xí)
思考題
第2章化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
Chapter 2Energy Changes in Chemical Reactions
2.1概念與術(shù)語(yǔ)
2.1.1系統(tǒng)與環(huán)境
2.1.2過(guò)程與途徑
2.1.3狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)
2.1.4熱Q和功W
2.1.5熱力學(xué)能U和焓H
2.2熱化學(xué)
2.2.1化學(xué)反應(yīng)中的能量變化反應(yīng)熱(反應(yīng)熱效應(yīng))
2.2.2熱化學(xué)反應(yīng)方程式
2.2.3熱化學(xué)定律
2.2.4標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓ΔfH.m及標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓ΔcH.m
2.3化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的理論計(jì)算
2.3.1利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)計(jì)算
2.3.2利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的數(shù)據(jù)計(jì)算
2.3.3利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓或標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變數(shù)據(jù)，根據(jù)蓋斯定律
計(jì)算
［閱讀材料］鋰離子電池中的熱效應(yīng)
思考題與習(xí)題
第3章化學(xué)反應(yīng)的基本原理
Chapter 3Basic Principle of Chemical Reactions
3.1化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性及其判斷
3.1.1自發(fā)過(guò)程及其特點(diǎn)
3.1.2自然界的兩條基本定律
3.1.3混亂度與熵的概念
3.1.4焓變判據(jù)和熵變判據(jù)
3.1.5摩爾反應(yīng)吉布斯自由能變和化學(xué)反應(yīng)的方向
3.1.6吉布斯方程的應(yīng)用
3.2化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡
3.2.1可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡
3.2.2分壓定律和化學(xué)平衡常數(shù)
3.2.3吉布斯自由能變與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)
3.2.4化學(xué)平衡的移動(dòng)
3.3化學(xué)反應(yīng)的速率
3.3.1化學(xué)反應(yīng)速率及表示方法
3.3.2反應(yīng)速率理論簡(jiǎn)介
3.3.3影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
［閱讀材料］光化學(xué)反應(yīng)與光催化劑
思考題與習(xí)題
第4章定量分析基礎(chǔ)
Chapter 4The Basic of Quantitative Analysis
4.1分析化學(xué)的定義、歷史、任務(wù)和作用
4.2定量分析方法的分類與選擇
4.2.1化學(xué)分析方法
4.2.2儀器分析方法
4.3定量分析的過(guò)程及分析結(jié)果的表示
4.3.1分析化學(xué)過(guò)程
4.3.2定量分析結(jié)果的表示
4.4定量分析中的誤差
4.4.1準(zhǔn)確度和精密度
4.4.2定量分析誤差產(chǎn)生的原因
4.4.3提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法
4.5有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則
4.5.1有效數(shù)字
4.5.2有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則
4.6有限實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理
4.7滴定分析法概述
4.7.1滴定分析法的特點(diǎn)
4.7.2滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求和滴定方式
4.7.3基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液
4.7.4滴定分析的計(jì)算
［閱讀材料］以數(shù)理統(tǒng)計(jì)法對(duì)化學(xué)分析中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差異性的研究
思考題與習(xí)題
第5章酸堿平衡與酸堿滴定法
Chapter 5Acid.base Equilibrium and Acid.base Titration
5.1經(jīng)典酸堿理論
5.2酸堿質(zhì)子理論
5.2.1共軛酸堿
5.2.2酸堿反應(yīng)
5.3弱酸、弱堿解離平衡
5.3.1一元弱酸、弱堿的解離平衡
5.3.2多元弱酸、弱堿的解離平衡
5.3.3同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)
5.3.4共軛酸堿對(duì)的Ｋ.ａ與Ｋ.ｂ的關(guān)系
5.4酸堿平衡體系中有關(guān)組分濃度的計(jì)算
5.4.1分布系數(shù)與分布曲線
5.4.2溶液酸度的計(jì)算
5.5酸堿緩沖溶液
5.5.1酸堿緩沖溶液的作用原理
5.5.2酸堿緩沖溶液的pH計(jì)算
5.5.3緩沖容量和緩沖范圍
5.5.4緩沖溶液的配制
5.6酸堿滴定法
5.6.1酸堿指示劑
5.6.2酸堿滴定法的基本原理
5.7酸堿滴定法的應(yīng)用
5.7.1酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定
5.7.2應(yīng)用實(shí)例
［閱讀材料］酸堿滴定分析在聚酰胺.胺表征中的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第6章沉淀.溶解平衡與沉淀滴定法
Chapter 6Precipitation.solubility Equilibrium and Precipitation Titration
6.1難溶電解質(zhì)的溶度積和溶度積規(guī)則
6.1.1難溶電解質(zhì)的溶度積
6.1.2溶解度和溶度積的相互換算
6.1.3溶度積規(guī)則
6.2沉淀.溶解平衡的移動(dòng)
6.2.1同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)對(duì)沉淀.溶解平衡的影響
6.2.2沉淀生成
6.2.3沉淀的溶解
6.2.4分步沉淀
6.2.5沉淀轉(zhuǎn)化
6.3重量分析法
6.3.1重量分析法簡(jiǎn)介
6.3.2沉淀的形成
6.3.3影響沉淀純度的因素
6.3.4沉淀?xiàng)l件的選擇及減少沉淀沾污的方法
6.3.5沉淀的過(guò)濾、洗滌、烘干或灼燒
6.3.6重量分析對(duì)沉淀的要求
6.3.7重量分析的計(jì)算和應(yīng)用實(shí)例
6.4沉淀滴定法
6.4.1莫爾法
6.4.2佛爾哈德法
6.4.3法揚(yáng)斯法
6.4.4銀量法的應(yīng)用
［閱讀材料］鐵基非晶合金鐵硅硼中硅和硼的測(cè)定
思考題與習(xí)題
第7章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法
Chapter 7Redox Equilibrium and Redox Titration
7.1氧化還原反應(yīng)方程式的配平
7.1.1氧化數(shù)法
7.1.2離子.電子法
7.2電極電勢(shì)
7.2.1原電池
7.2.2電極電勢(shì)
7.3電極電勢(shì)的應(yīng)用
7.3.1判斷原電池的正、負(fù)極及計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)
7.3.2判斷氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向
7.3.3判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的次序
7.3.4判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的完全程度
7.4元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖及其應(yīng)用
7.4.1元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖
7.4.2元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖的應(yīng)用
7.5氧化還原反應(yīng)的速率及其影響因素
7.6氧化還原滴定法
7.6.1方法概述
7.6.2條件電極電勢(shì)
7.6.3氧化還原滴定曲線
7.6.4氧化還原指示劑
7.6.5氧化還原預(yù)處理
7.7常用氧化還原滴定法
7.7.1高錳酸鉀法
7.7.2重鉻酸鉀法
7.7.3碘量法
［閱讀材料］氧化還原法處理冶金綜合電鍍廢水
思考題與習(xí)題
第8章原子結(jié)構(gòu)和元素周期表
Chapter 8Atomic Structure and Element Periodic Table
8.1原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
8.1.1氫原子光譜和玻爾理論
8.1.2微觀粒子的波粒二象性和測(cè)不準(zhǔn)原理
8.1.3波函數(shù)和原子軌道
8.1.4波函數(shù)和電子云的空間圖形
8.1.5四個(gè)量子數(shù)及其對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述
8.2多電子原子結(jié)構(gòu)
8.2.1近似能級(jí)圖
8.2.2核外電子排布的規(guī)律
8.2.3核外電子排布和元素周期系
8.3元素基本性質(zhì)的周期性
8.3.1原子半徑
8.3.2電離勢(shì)
8.3.3電子親和勢(shì)
8.3.4電負(fù)性
［閱讀材料］原子態(tài)與金屬態(tài)貴金屬化學(xué)穩(wěn)定性的差異
思考題與習(xí)題
第9章化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)
Chapter 9Chemical Bond and Molecular Structure
9.1離子鍵
9.1.1離子鍵的形成與特點(diǎn)
9.1.2晶格能
9.1.3離子的電荷、電子構(gòu)型和半徑
9.1.4離子的極化
9.2共價(jià)鍵
9.2.1現(xiàn)代價(jià)鍵理論
9.2.2分子軌道理論
9.3共價(jià)鍵的極性和分子的極性
9.3.1極性鍵和非極性鍵
9.3.2極性分子和非極性分子
9.4金屬鍵理論
9.5分子間力和氫鍵
9.5.1分子間力
9.5.2氫鍵
［閱讀材料］功能高分子微球選擇性清除環(huán)境毒素
思考題與習(xí)題
第10章配位平衡與配位滴定法
Chapter 10Coordination Equilibrium and Complexometry
10.1配合物的基本知識(shí)
10.1.1配合物的基本概念及組成
10.1.2配合物的命名
10.1.3配合物的類型
10.2配合物的價(jià)鍵理論
10.2.1配合物中的化學(xué)鍵
10.2.2配合物的空間構(gòu)型
10.2.3外軌型配合物與內(nèi)軌型配合物
10.3配位平衡
10.3.1配合物的離解平衡
10.3.2配離子的穩(wěn)定常數(shù)
10.3.3配位平衡的移動(dòng)
10.4配位化合物的應(yīng)用
10.4.1在分析化學(xué)中的用途
10.4.2在冶金工業(yè)中的應(yīng)用
10.4.3在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用
10.5配位滴定法
10.5.1配位滴定法概述
10.5.2EDTA與金屬離子配合物的穩(wěn)定性
10.5.3金屬指示劑
10.5.4配位滴定原理
10.5.5配位滴定的方式及其應(yīng)用
［閱讀材料］淺談EDTA在水泥化學(xué)分析中的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第11章元素選述
Chapter 11Descriptions of the Selected Elements
11.1環(huán)境污染和常見(jiàn)有毒無(wú)機(jī)物
11.1.1砷及其無(wú)機(jī)化合物
11.1.2鉻及其無(wú)機(jī)化合物
11.1.3汞及其無(wú)機(jī)化合物
11.1.4鎘及其化合物
11.1.5鉛及其化合物
11.2材料關(guān)鍵元素及其無(wú)機(jī)化合物
11.2.1鐵及其化合物
11.2.2碳及其無(wú)機(jī)化合物
［閱讀材料］石墨烯和碳納米管的結(jié)構(gòu)與性能簡(jiǎn)介
11.2.3硅及其無(wú)機(jī)化合物
［閱讀材料］光伏材料
思考題與習(xí)題
第12章紫外.可見(jiàn)分光光度法
Chapter 12UV.VIS Spectrometry
12.1概述
12.1.1電磁波譜
12.1.2物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系
12.2光吸收的基本定律
12.2.1朗伯.比爾定律
12.2.2偏離朗伯.比爾定律的原因
12.3顯色反應(yīng)及其影響因素
12.3.1顯色反應(yīng)與顯色劑
12.3.2影響顯色反應(yīng)的因素
12.4光度分析法及其儀器
12.4.1目視比色法
12.4.2分光光度法及分光光度計(jì)
12.4.3吸光光度法測(cè)量條件的選擇
12.5紫外.可見(jiàn)分光光度法測(cè)定方法
12.6吸光光度法的應(yīng)用
［閱讀材料］比值.導(dǎo)數(shù)法同時(shí)測(cè)定污水中的苯酚和苯胺
思考題與習(xí)題
附錄
附錄一本書采用的法定計(jì)量單位
附錄二基本物理常量、化學(xué)分析術(shù)語(yǔ)和本書使用的其他符號(hào)與名稱
附錄三常見(jiàn)物質(zhì)的ΔfH.m、ΔfG.m和S.m
附錄四弱酸、弱堿的解離平衡常數(shù)K.
附錄五幾種常用緩沖溶液的配制
附錄六常見(jiàn)難溶化合物的溶度積常數(shù)
附錄七標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（298.15K）及一些電對(duì)的條件電極電勢(shì)
附錄八金屬.有機(jī)配位體配合物的穩(wěn)定常數(shù)
附錄九常用化合物的相對(duì)分子質(zhì)量
參考文獻(xiàn)
元素周期表
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