基礎化學

基礎化學

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作者：周向葛、周歌、高道江 主編

出版日期：2015年10月 書號：978-7-122-24257-0

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：258頁

本書從宏觀物質的物理化學性質變化的基本原理，即物質的狀態開始講述，緊接著是化學反應熱力學、化學反應速率、化學平衡、電離平衡、沉澱溶解平衡、氧化還原與電化學，再到微觀物質的結構理論，即通過原子結構、分子結構、配位化合物揭示物質化學變化的本質。

本書可供醫藥類、生物類、材料類等化學相關專業本科生使用，也可供其他人員參考。

第1章緒論1

1.1化學是一門中心的、實用的和創造性的科學1

1.2基礎化學概述2

第2章物質的狀態3

2.1理想氣體3

2.1.1理想氣體狀態方程3

2.1.2道爾頓分壓定律4

2.2實際氣體5

2.3氣體的液化5

2.4液體6

2.4.1液體的基本性質6

2.4.2液體的力學性質6

2.5水的相圖7

2.6物相變化中的介穩現象8

2.7固體9

習題10

第3章溶液和膠體12

3.1分散體系簡介12

3.2非電解質稀溶液的依數性13

3.2.1溶劑的蒸氣壓下降14

3.2.2沸點升高15

3.2.3凝固點下降16

3.2.4滲透壓17

3.3電解質21

3.3.1強電解質21

3.3.2弱電解質21

3.4膠體分散體系22

3.4.1膠體的組成22

3.4.2膠體的主要性質22

3.4.3膠體的應用22

習題23

第4章化學熱力學基礎24

4.1熱力學第一定律24

4.1.1基本概念及術語24

4.1.2熱力學第一定律28

4.1.3化學反應熱效應30

4.1.4反應熱的求算32

4.2熱力學第二定律35

4.2.1自發過程的共同特徵35

4.2.2熱力學第二定律36

4.2.3熵函數36

4.3Gibbs自由能與化學反應的方向38

4.3.1Gibbs自由能38

4.3.2化學反應摩爾Gibbs自由能的計算39

4.4化學反應的平衡態42

4.4.1化學反應的限度與平衡常數42

4.4.2實驗平衡常數43

4.4.3影響平衡的因素45

習題47

第5章化學動力學基礎50

5.1化學反應動力學基本概念和化學反應速率方程50

5.1.1化學反應動力學的一些基本概念50

5.1.2化學反應的速率方程52

5.2一些簡單級數反應的動力學特徵53

5.2.1零級反應53

5.2.2一級反應54

5.2.3二級反應55

5.3速率方程式的建立57

5.3.1微分法57

5.3.2積分法58

5.3.3半衰期法58

5.4溫度對反應速率的影響59

5.4.1溫度影響反應速率的幾種類型59

5.4.2溫度與速率常數的經驗關係式59

5.4.3溫度升高對速率常數影響的微觀解釋61

5.5基元反應的速率理論62

5.5.1簡單碰撞理論62

5.5.2過渡態理論62

5.6催化作用63

5.6.1催化作用類型和作用特點64

5.6.2酶催化作用簡介65

習題67

第6章電解質溶液70

6.1強電解質溶液理論70

6.1.1離子氛和離子強度70

6.1.2活度和活度係數71

6.2水的解離平衡和溶液的pH71

6.2.1水的離子積常數71

6.2.2溶液的pH71

6.3弱酸、弱鹼的電離平衡72

6.3.1一元弱酸、弱鹼的電離平衡72

6.3.2同離子效應和鹽效應74

6.3.3多元弱酸的電離平衡75

6.4溶液pH值的計算77

6.4.1質子平衡77

6.4.2pH值的計算78

6.5緩衝溶液82

6.5.1緩衝溶液的組成83

6.5.2緩衝溶液pH值的計算83

6.5.3標準緩衝溶液85

6.5.4緩衝容量85

6.5.5緩衝溶液的應用及配製原則86

6.6酸鹼理論的發展87

6.6.1酸鹼電離理論87

6.6.2酸鹼質子理論87

6.6.3酸鹼電子理論90

6.7酸鹼平衡在醫學中的應用91

思考題91

習題92

第7章難溶性強電解質的沉澱溶解平衡94

7.1溶度積和溶解度94

7.1.1溶度積常數94

7.1.2溶度積與溶解度的關係94

7.2沉澱溶解平衡的移動95

7.2.1溶度積原理95

7.2.2沉澱的生成96

7.2.3沉澱的溶解97

7.2.4同離子效應和鹽效應97

7.2.5分步沉澱和沉澱轉化98

7.3沉澱溶解平衡在醫學中的應用102

思考題102

習題103

第8章氧化還原反應105

8.1氧化數與氧化還原方程式的配平105

8.1.1氧化數105

8.1.2氧化還原方程式的配平106

8.2原電池和電極電勢106

8.2.1原電池106

8.2.2電極電勢107

8.2.3電池電動勢和化學反應吉布斯自由能的關係109

8.3濃度對電極電勢的影響——能斯特方程式110

8.4電極電勢的應用111

8.4.1判斷氧化劑、還原劑氧化還原能力的相對強弱111

8.4.2判斷氧化還原反應進行的方向112

8.4.3判斷氧化還原反應進行的程度112

8.5元素電勢圖及應用113

8.5.1元素的電勢圖113

8.5.2元素電勢圖的應用114

習題116

第9章原子結構及元素性質的周期性119

9.1核外電子的運動狀態和特性119

9.1.1氫原子光譜119

9.1.2玻爾原子結構模型121

9.1.3微觀粒子的波粒二象性122

9.1.4測不準原理122

9.2原子結構的量子力學解釋123

9.2.1薛定諤方程——微粒的波動方程123

9.2.2波函數、原子軌道和量子數123

9.2.3概率密度和電子云126

9.2.4波函數和電子云的空間圖像127

9.3原子核外電子排布131

9.3.1多電子原子的原子軌道能級131

9.3.2原子核外電子的排布132

9.4元素周期表和元素性質的周期性133

9.4.1元素周期表133

9.4.2原子半徑136

9.4.3電離勢138

9.4.4電子親和能139

9.4.5元素電負性140

習題141

第10章分子的結構與性質143

10.1化學鍵的特點和鍵參數143

10.2現代價鍵理論144

10.3分子軌道理論簡介146

10.4雜化軌道理論和分子的空間構型149

10.5分子間作用力151

習題153

第11章配位化合物154

11.1配位化合物的基本概念154

11.1.1配位化合物的定義154

11.1.2配位化合物的組成154

11.1.3配位化合物的命名156

11.1.4配位化合物的類型157

11.1.5配合物的立體構型和幾何異構158

11.2配位化合物的價鍵理論159

11.2.1價鍵理論的基本要點159

11.2.2外軌型和內軌型配合物160

11.3配位化合物的晶體場理論162

11.3.1晶體場理論的基本要點162

11.3.2中心離子d軌道的能級分裂163

11.3.3晶體場分裂能165

11.4配位平衡的移動172

11.4.1配位平衡與酸鹼電離平衡172

11.4.2配位平衡與沉澱溶解平衡173

11.4.3配位平衡與氧化還原平衡175

11.5配位化合物的應用176

習題177

第12章生物無機化學簡論179

12.1生命必需元素179

12.2金屬中心的結構與功能181

12.2.1金屬蛋白中的金屬功能182

12.2.2金屬酶的功能185

12.3生命元素的生理功能186

12.3.1生物細胞結構物質的組成成分187

12.3.2影響酶的活性187

12.3.3對生命活動的調節作用187

12.4醫藥中的金屬185

思考題188

第13章滴定分析189

13.1滴定分析方法簡介189

13.1.1滴定分析術語與特點189

13.1.2滴定分析法對化學反應的基本要求189

13.1.3滴定分析方法的分類190

13.1.4滴定分析過程及標準溶液的配製190

13.2滴定分析結果的誤差及數據處理191

13.2.1誤差產生的原因和分類191

13.2.2分析結果的數據處理191

13.2.3提高分析結果準確度的方法193

13.3酸鹼滴定法194

13.3.1酸鹼指示劑194

13.3.2酸鹼滴定曲線和指示劑的選擇196

13.3.3酸鹼標準溶液的配製與標定201

13.3.4酸鹼滴定法的應用202

13.4氧化還原滴定法203

13.4.1高錳酸鉀法203

13.4.2重鉻酸鉀法205

13.4.3碘量法205

13.5配位滴定法206

13.5.1基本原理206

13.5.2金屬離子指示劑208

13.5.3配位滴定法的應用實例208

13.6沉澱滴定法209

13.6.1莫爾法209

13.6.2佛爾哈德法210

13.6.3法揚司法210

思考題211

習題212

第14章儀器分析方法簡介215

14.1吸光光度法215

14.1.1物質的顏色與吸收光的關係215

14.1.2光吸收曲線216

14.1.3光吸收基本定律216

14.1.4分光光度計217

14.1.5定量分析方法218

14.1.6吸光光度法在生命科學中的應用219

14.2電位分析法219

14.2.1指示電極和參比電極220

14.2.2電位測定法測溶液的pH220

14.2.3離子選擇性電極220

14.2.4電位滴定法221

14.3氣相色譜法222

14.3.1氣相色譜分析流程及色譜儀的組成223

14.3.2氣相色譜分析的基本理論224

14.3.3氣相色譜的分析方法225

14.3.4氣相色譜分析的特點及應用範圍226

習題227

附錄229

附表1SI基本單位229

附表2包括SI輔助單位在內的具有專門名稱的SI導出單位229

附表3SI詞頭230

附表4可與國際單位制單位並用的我國法定計量單位230

附表5一些物理和化學的基本常數231

附表6一些物質的基本熱力學數據232

附表7一些有機化合物的標準摩爾燃燒熱242

附表8水的離子積常數243

附表9弱酸、弱鹼在水中的解離常數（298K）243

附表10一些難溶化合物的溶度積（25℃）245

附表11一些標準電極電勢（298.15K）247

附表12配合物的穩定常數（18～25℃）253

參考文獻257