無機及分析化學

無機及分析化學（第二版）

《無機及分析化學》（第二版）在第一版基礎上進行修訂。本書是根據高等院校教學要求，本著理論知識“必需、夠用”的原則，對無機化學和分析化學教學內容進行適當地刪選和融合，組成了一個全新的教學體系。主要內容包括分散體系、化學反應基本理論、物質結構基礎、分析化學概論、酸鹼平衡和酸鹼滴定法、沉澱溶解平衡和沉澱滴定法、配位平衡和配位滴定法、氧化還原平衡和氧化還原滴定法、電勢分析法、分光光度法及元素選述等內容。教材各章前均附有學習要求，各章后均附有知識拓展和精選的思考題與習題。為方便教學，本書配套有電子課件，思考題與習題也配有電子版參考答案等。

緒論/001

第1章分散系統/003

1.1分散系統及其分類003

1.1.1分散系統的概念003

1.1.2分散系統的分類003

1.2溶液004

1.2.1溶液的概念004

1.2.2溶液的濃度004

1.3稀溶液的依數性007

1.3.1溶液的蒸氣壓下降007

1.3.2溶液的沸點升高009

1.3.3溶液的凝固點下降009

1.3.4溶液的滲透壓010

1.3.5稀溶液依數性的應用012

1.4電解質溶液013

1.4.1電解質溶液依數性的偏差013

1.4.2強電解質溶液理論簡介013

1.4.3活度014

1.4.4離子強度(I)014

1.5膠體溶液015

1.5.1分散度和比表面015

1.5.2表面能015

1.5.3吸附作用016

1.5.4溶膠的性質017

1.5.5溶膠粒子帶電的原因020

1.5.6膠團結構020

1.5.7溶膠的穩定性和聚沉021

1.5.8高分子化合物溶液023

*1.6表面活性物質和乳濁液024

1.6.1表面活性物質024

1.6.2乳濁液025

知識拓展026

思考題與習題026

第2章化學反應基本理論/029

2.1化學熱力學029

2.1.1基本概念030

2.1.2化學反應熱031

2.1.3熱化學033

2.1.4熱化學方程式034

2.1.5標準摩爾生成焓035

2.1.6蓋斯定律及其應用036

2.2化學反應的方向037

2.2.1自發過程037

2.2.2混亂度和熵037

2.2.3化學反應的熵變039

2.2.4吉布斯函數與化學反應的方向040

2.2.5標準摩爾生成吉布斯函數041

2.3化學動力學043

2.3.1化學反應的反應速率及表示方法043

2.3.2化學反應速率理論044

2.3.3影響反應速率的因素046

2.4化學平衡050

2.4.1可逆反應與化學平衡050

2.4.2平衡常數051

2.4.3多重平衡規則054

2.4.4化學平衡的移動055

知識拓展059

思考題與習題060

第3章物質結構基礎/063

3.1原子的結構063

3.1.1氫原子光譜和玻爾模型063

3.1.2微觀粒子的波粒二象性065

3.1.3海森堡測不準原理066

3.1.4原子軌道和波函數066

3.2核外電子運動狀態068

3.2.1四個量子數068

3.2.2原子核外電子排布規律070

3.2.3元素周期律與核外電子排布的關係073

3.3元素性質的周期性076

3.3.1原子半徑(rA)076

3.3.2電離能和電子親和能078

3.3.3電負性080

3.3.4價電子和價電子層結構081

3.4化學鍵081

3.4.1離子鍵081

3.4.2價鍵理論084

3.5雜化軌道理論與分子軌道理論089

3.5.1雜化軌道理論要點089

3.5.2雜化軌道類型與分子空間構型089

3.5.3分子軌道理論093

3.6分子間力和氫鍵097

3.6.1分子的極性097

3.6.2分子間作用力099

3.6.3氫鍵101

知識拓展103

思考題與習題106

第4章分析化學概論/109

4.1分析化學概述109

4.1.1分析化學的任務和作用109

4.1.2分析方法的分類110

4.1.3定量分析的一般步驟111

4.1.4定量分析結果的表示114

4.2定量分析中的誤差115

4.2.1真值115

4.2.2誤差的來源及分類116

4.2.3誤差的表示方法117

4.2.4提高分析結果準確度的方法121

4.2.5分析結果的數據處理122

4.2.6置信度與平均值的置信區間124

4.3有效數字及運算規則126

4.3.1有效數字126

4.3.2有效數字的修約126

4.3.3有效數字的運算規則127

4.4滴定分析128

4.4.1滴定分析概述128

4.4.2滴定分析法的分類129

4.4.3滴定反應的條件129

4.4.4滴定方式129

4.4.5標準溶液和基準物質130

4.4.6滴定分析的計算131

知識拓展133

思考題與習題134

第5章酸鹼平衡與酸鹼滴定法/136

5.1酸鹼質子理論136

5.1.1酸鹼定義137

5.1.2酸鹼的共軛關係和共軛酸鹼對137

5.1.3酸鹼反應的實質138

5.1.4水的離子積和pH139

5.1.5酸鹼水溶液中的質子轉移平衡和酸鹼的解離常數139

5.1.6共軛酸鹼對中Ka 和Kb 的關係140

5.2酸鹼平衡141

5.2.1溶液中酸鹼平衡的處理方法141

5.2.2溶液中弱酸、弱鹼的解離平衡142

5.2.3同離子效應和鹽效應144

5.3酸鹼平衡中有關濃度計算145

5.3.1酸鹼溶液中pH的計算145

5.3.2水溶液中酸鹼組分不同型體的分佈150

5.4緩衝溶液153

5.4.1緩衝作用原理153

5.4.2緩衝溶液pH的計算154

5.4.3緩衝容量和緩衝範圍155

5.4.4緩衝溶液的配製和應用155

5.5酸鹼指示劑156

5.5.1酸鹼指示劑的變色原理156

5.5.2酸鹼指示劑的變色範圍157

5.5.3影響酸鹼指示劑變色範圍的主要因素158

5.5.4混合指示劑159

5.6酸鹼滴定法的基本原理160

5.6.1強酸與強鹼的相互滴定160

5.6.2強鹼(酸)滴定一元弱酸(鹼)163

5.6.3多元酸和多元鹼的滴定167

5.7酸鹼滴定法的應用170

5.7.1酸鹼標準溶液的配製和標定170

5.7.2應用實例171

知識拓展175

思考題與習題176

第6章沉澱溶解平衡和沉澱滴定法/178

6.1難溶電解質的溶度積常數及溶度積規則178

6.1.1溶度積常數178

6.1.2溶度積與溶解度的關係179

6.1.3同離子效應和鹽效應180

6.1.4溶度積規則181

6.2沉澱的生成與溶解182

6.2.1沉澱的生成182

6.2.2分步沉澱183

6.2.3沉澱的溶解185

6.2.4沉澱的轉化186

*6.3沉澱滴定法187

6.3.1沉澱滴定法概述187

6.3.2莫爾法——用鉻酸鉀作指示劑確定滴定終點的銀量法187

6.3.3佛爾哈德法——用鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]作指示劑確定滴定終點的銀量法188

6.3.4法揚司法——用吸附指示劑確定滴定終點的銀量法189

6.3.5銀量法應用示例190

6.3.6沉澱滴定結果計算191

*6.4重量分析法192

6.4.1沉澱重量分析法概述192

6.4.2影響沉澱的因素193

6.4.3沉澱條件的選擇194

6.4.4沉澱的過濾與洗滌196

6.4.5沉澱的烘乾或灼燒197

6.4.6重量分析結果的計算197

知識拓展198

思考題與習題198

第7章配位平衡與配位滴定法/200

7.1配位化合物的組成與命名200

7.1.1配位鍵200

7.1.2配位化合物的定義201

7.1.3配合物的組成201

7.1.4配合物的化學式和命名204

7.2配合物的價鍵理論205

7.2.1價鍵理論的基本要點205

7.2.2配合物的空間構型205

7.2.3外軌型和內軌型配合物208

7.3配位平衡209

7.3.1配合物的平衡常數209

7.3.2配位平衡的移動211

7.4螯合物215

7.4.1螯合物215

7.4.2螯合物的穩定性215

7.4.3螯合物的應用216

7.5EDTA的性質217

7.5.1EDTA的解離平衡217

7.5.2影響EDTA配合物穩定性的主要因素218

7.5.3EDTA配合物的條件穩定常數221

7.6金屬指示劑221

7.6.1金屬指示劑的變色原理221

7.6.2金屬指示劑應具備的條件222

7.6.3金屬指示劑的選擇223

7.6.4金屬指示劑在使用中應注意的問題223

7.7配位滴定法223

7.7.1配位滴定曲線224

7.7.2準確滴定某一金屬的條件225

7.7.3配位滴定中酸度的控制和酸效應曲線226

7.8配位滴定法的分類及干擾離子的消除228

7.8.1配位滴定法的分類228

7.8.2滴定干擾的消除229

7.9配位滴定的應用230

7.9.1EDTA標準溶液的配製和標定230

7.9.2應用實例231

知識拓展231

思考題與習題232

第8章氧化還原平衡和氧化還原滴定法/235

8.1氧化還原反應的基本概念235

8.1.1氧化數235

8.1.2氧化還原反應236

8.2氧化還原反應方程式的配平236

8.2.1氧化數法237

8.2.2離子-電子法238

8.3原電池與電極電勢239

8.3.1原電池和氧化還原反應239

8.3.2電極、電對和原電池符號240

8.3.3電極電勢241

8.4影響電極電勢的因素245

8.4.1能斯特方程245

8.4.2影響電極電勢的因素246

8.5電極電勢的應用248

8.5.1判斷原電池的正、負極，計算原電池的電動勢248

8.5.2判斷氧化劑和還原劑的相對強弱249

8.5.3判斷氧化還原反應的方向250

8.5.4判斷氧化還原反應的限度251

8.5.5測定某些化學平衡常數252

8.6元素電勢圖及其應用253

8.6.1元素電勢圖253

8.6.2元素電勢圖的應用254

8.7氧化還原滴定法255

8.7.1概述255

8.7.2氧化還原滴定曲線257

8.7.3氧化還原滴定指示劑260

8.8常用的氧化還原滴定方法261

8.8.1高錳酸鉀法262

8.8.2重鉻酸鉀法265

8.8.3碘量法266

知識拓展270

思考題與習題270

第9章電勢分析法/274

9.1電勢分析法概述274

9.1.1電勢分析法的基本原理274

9.1.2電勢分析法的特點275

9.1.3指示電極與參比電極275

9.2電勢分析法的應用276

9.2.1溶液pH的測定276

9.2.2其他離子活度(濃度)的測定279

9.3電勢滴定法282

9.3.1電勢滴定法的原理282

9.3.2電勢滴定法終點的確定282

9.3.3電勢滴定法的應用283

知識拓展284

思考題與習題284

第10章分光光度法/286

10.1物質對光的選擇性吸收286

10.1.1電磁波譜286

10.1.2光與物質的相互作用287

10.1.3吸收曲線288

10.1.4吸光光度法的特點288

10.2光吸收的基本定律289

10.2.1朗伯-比爾定律289

10.2.2吸光係數和摩爾吸光係數289

10.2.3偏離朗伯-比爾定律的因素290

10.3分光光度計292

10.3.1分光光度計的主要部件292

10.3.2分光光度計的類型294

10.4分光光度法分析條件的選擇295

10.4.1顯色反應及其條件的選擇295

10.4.2吸光度範圍的選擇298

10.4.3參比溶液的選擇298

10.4.4干擾及其消除方法299

10.5分光光度法的應用299

10.5.1單組分的測定299

10.5.2多組分定量方法301

10.5.3示差分光光度法302

知識拓展302

思考題與習題303

第11章元素選述/305

11.1s區元素305

11.1.1氫305

11.1.2鹼金屬和鹼土金屬307

11.2p區元素309

11.2.1硼族元素309

11.2.2碳族元素311

11.2.3氮族元素314

11.2.4氧族元素316

11.2.5鹵素317

11.3d區元素321

11.3.1過渡元素的通性321

11.3.2鉻副族321

11.3.3錳副族323

11.3.4鐵系元素323

11.4ds區元素325

11.4.1銅族元素325

11.4.2鋅族元素330

知識拓展335

思考題與習題336

附錄/338

附錄1基本物理常數表338

附錄2單位換算338

附錄3一些物質的標準生成焓、標準生成Gibbs函數和標準熵(298.15K)338

附錄4一些水合離子的標準生成焓、標準生成Gibbs函數和標準熵341

附錄5難溶化合物溶度積(298.15K)342

附錄6配合物的穩定常數343

附錄7金屬離子與氨羧螯合劑形成的配合物的穩定常數345

附錄8標準電極電勢表(298.15K)346

附錄9一些氧化還原電對的條件電勢(298.15K)348

附錄10分子量表349

參考文獻/352