普通化學

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作者：姚思童、劉利、張進 主編

出版日期：2015年9月 書號：978-7-122-24329-4

開本：B5 710×1000　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：260頁

本書根據工科類本科化學教學的要求編寫，著眼於培養基礎知識紮實、有創新能力、高素質的工科人才。全書分為11章，主要內容包括緒論、氣體、化學熱力學基礎、化學動力學基礎、化學反應限度——化學平衡、酸鹼平衡、沉澱溶解平衡、氧化還原反應電化學基礎、物質結構基礎、配位化學基礎、元素化學基礎。

本書可作為高等工科院校化學化工相關專業的化學課程教材，也可作為其他專業與化學相關的課程教學的參考書，還可供從事相關工作的專業人員閱讀參考。

第1章緒論1

1.1化學的研究對象和重要作用2

1.2普通化學的內容及任務5

1.3如何學習普通化學6

第2章氣體8

2.1理想氣體狀態方程9

2.1.1氣體定律9

2.1.2理想氣體狀態方程10

2.2理想氣體狀態方程的應用11

2.2.1計算p, V,T,n中的任意物理量11

2.2.2確定氣體的密度12

2.2.3確定氣體的摩爾質量13

2.3氣體混合物、分壓定律13

2.3.1理想氣體混合物13

2.3.2道爾頓分壓定律13

思考題15

習題16

第3章化學熱力學基礎18

3.1熱力學基本概念與術語19

3.1.1系統和環境19

3.1.2狀態和狀態函數20

3.1.3過程和途徑20

3.1.4化學反應計量式和反應進度21

3.2熱力學第一定律23

3.2.1熱23

3.2.2功23

3.2.3熱力學能(內能)24

3.2.4熱力學第一定律及其數學表達式24

3.3熱化學25

3.3.1化學反應熱效應25

3.3.2焓與焓變26

3.3.3ΔrUm和ΔrHm的關係27

3.3.4熱力學標準態與熱化學方程式28

3.3.5標準摩爾生成焓29

3.3.6標準摩爾燃燒焓31

3.4Hess定律和化學反應焓變的計算31

3.4.1Hess定律31

3.4.2化學反應焓變的計算32

3.5化學反應的方向34

3.5.1自發變化與反應的自發性34

3.5.2反應自發方向與焓35

3.5.3反應自發方向與系統的混亂度36

3.5.4熵和化學反應的熵變36

3.5.5Gibbs函數和化學反應Gibbs函數變39

思考題42

習題43

第4章化學動力學基礎46

4.1化學反應速率及其表示方法47

4.2濃度對反應速率的影響——速率方程49

4.2.1化學反應速率方程49

4.2.2由實驗確定反應速率方程的簡單方法——初始速率法51

4.3溫度對反應速率的影響——Arrhenius方程53

4.3.1Van’t Hoff經驗規則53

4.3.2Arrhenius方程53

4.4反應速率理論54

4.4.1碰撞理論55

4.4.2過渡態理論56

4.5催化劑對反應速率的影響57

4.5.1催化劑57

4.5.2催化劑的主要特徵57

思考題58

習題59

第5章化學反應限度——化學平衡61

5.1標準平衡常數62

5.1.1化學平衡及特徵62

5.1.2化學平衡常數64

5.1.3Gibbs函數與化學平衡67

5.1.4多重平衡規則68

5.2標準平衡常數的應用69

5.2.1判定反應程度69

5.2.2預測反應方向70

5.2.3計算平衡組成71

5.3影響化學平衡移動的因素——平衡移動原理75

5.3.1濃度(或分壓)對化學平衡的影響75

5.3.2壓力對化學平衡的影響76

5.3.3溫度對化學平衡的影響79

5.3.4催化劑對化學平衡的影響80

5.3.5Le Chtelier原理80

思考題81

習題82

第6章酸鹼平衡86

6.1酸鹼質子理論87

6.1.1酸鹼理論的發展87

6.1.2酸鹼質子理論88

6.1.3酸鹼反應的實質88

6.2弱酸、弱鹼的解離平衡90

6.2.1水的解離與溶液的pH90

6.2.2一元弱酸、弱鹼的解離平衡91

6.2.3多元弱酸、弱鹼的解離平衡94

6.2.4鹽溶液的酸鹼平衡96

6.3影響酸鹼平衡的因素101

6.3.1稀釋作用101

6.3.2同離子效應與鹽效應102

6.3.3溫度103

6.4緩衝溶液104

6.4.1緩衝溶液的概念和組成104

6.4.2緩衝原理104

6.4.3緩衝溶液pH的計算105

6.4.4緩衝能力和緩衝範圍107

6.4.5緩衝溶液的配製108

6.5酸鹼指示劑109

6.5.1指示劑的作用原理109

6.5.2指示劑的變色範圍110

6.6酸鹼電子理論112

思考題113

習題114

第7章沉澱溶解平衡116

7.1溶解度與溶度積117

7.1.1溶解度117

7.1.2溶度積118

7.1.3溶度積與溶解度的關係120

7.2沉澱的生成與溶解121

7.2.1溶度積規則121

7.2.2沉澱的生成122

7.2.3影響沉澱溶解平衡的主要因素123

7.2.4沉澱的溶解127

7.3分步沉澱與沉澱的轉化133

7.3.1分步沉澱133

7.3.2沉澱的轉化135

思考題136

習題137

第8章氧化還原反應電化學基礎139

8.1氧化還原反應140

8.1.1氧化數（氧化值）的確定規則140

8.1.2氧化還原反應基本概念141

8.1.3氧化還原反應方程式的配平142

8.2原電池144

8.2.1原電池的構造144

8.2.2原電池的符號表示145

8.2.3電極的類型146

8.2.4原電池的電動勢148

8.2.5原電池的最大功與Gibbs函數148

8.3電極電勢150

8.3.1參比電極150

8.3.2標準電極電勢152

8.3.3Nernst方程153

8.3.4影響電極電勢的因素154

8.4電極電勢的應用159

8.4.1計算原電池的電動勢159

8.4.2判斷氧化劑、還原劑的相對強弱160

8.4.3判斷氧化還原反應的方向161

8.4.4計算氧化還原反應的平衡常數162

8.4.5計算某些非氧化還原反應的平衡常數163

8.5元素電勢圖及其應用164

8.5.1元素電勢圖165

8.5.2元素電勢圖的應用165

思考題167

習題168

第9章物質結構基礎171

9.1核外電子的運動狀態172

9.1.1氫原子光譜和Bohr理論172

9.1.2微觀粒子的波粒二象性175

9.1.3波函數和原子軌道177

9.1.4波函數和電子云的空間圖形179

9.1.5量子數與核外電子運動狀態182

9.2多電子原子結構185

9.2.1Pauling近似能級圖186

9.2.2核外電子排布的規則187

9.2.3屏蔽效應和鑽穿效應188

9.2.4核外電子排布式與元素周期律191

9.2.5元素性質的周期性197

9.3共價鍵與分子結構204

9.3.1價鍵理論204

9.3.2雜化軌道理論與分子空間構型211

9.4晶體結構218

9.4.1晶體的分類218

9.4.2離子晶體221

9.4.3分子晶體231

思考題239

習題240

第10章配位化學基礎243

10.1配位化合物的組成和命名244

10.1.1配合物的組成244

10.1.2配合物的分類247

10.1.3配合物的命名248

10.2配位反應與配位平衡250

10.2.1配位反應與解離反應250

10.2.2配位平衡與平衡常數250

10.2.3配位平衡的相關計算252

10.2.4影響配位平衡的因素253

10.2.5配體取代反應254

10.3配合物的空間構型和異構現象255

10.3.1配合物的空間構型255

10.3.2配合物的異構現象257

10.3.3配合物的磁性260

10.4配合物的價鍵理論262

10.4.1價鍵理論的基本要點262

10.4.2配離子的空間構型與雜化方式262

10.4.3不同配位數配合物的形成與雜化方式263

10.4.4內軌型和外軌型配合物265

思考題267

習題268

第11章元素化學基礎271

11.1元素概述272

11.1.1元素分佈272

11.1.2元素分類273

11.1.3重要生命元素274

11.2s區元素276

11.2.1概述276

11.2.2單質的性質277

11.2.3氧化物和氫氧化物278

11.2.4常見的金屬鹽281

11.2.5鋰、鈹的特性對角線規則283

11.3p區元素285

11.3.1概述285

11.3.2硼族元素287

11.3.3碳族元素293

11.3.4氮族元素301

11.3.5氧族元素311

11.3.6鹵素318

11.4d區和ds區元素323

11.4.1概述323

11.4.2d區元素通性323

11.4.3ds區元素通性326

11.4.4重要化合物327

思考題331

習題332

附錄334

附錄1國際相對原子質量表335

附錄2化合物的相對分子質量336

附錄3一些物質的標準熱力學數據（p=100kPa，25℃）340

附錄4某些物質的標準摩爾燃燒焓（p=100kPa，25℃）349

附錄5弱酸、弱鹼在水中的解離常數（298K，I=0）350

附錄6常用的緩衝溶液的配製352

附錄7難溶化合物的溶度積常數（18℃）353

附錄8常見電極的標準電極電勢（298.15K）355

附錄9某些配離子的標準穩定常數（25℃）358

參考文獻360