目錄
第三版前言
第一版序
第一版前言
第0章 緒論/1
0.1 化學(xué)是一門(mén)中心科學(xué) 1
0.1.1 化學(xué)的主要特征 1
0.1.2 化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 1
0.1.3 化學(xué)的發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 3
0.2 無(wú)機(jī)化學(xué)簡(jiǎn)介4
0.2.1 無(wú)機(jī)化學(xué)的現(xiàn)代特征 4
0.2.2 無(wú)機(jī)化學(xué)的研究領(lǐng)域 4
0.3 如何學(xué)好無(wú)機(jī)化學(xué)6
第1章 原子結(jié)構(gòu)/8
1.1 原子的組成及微觀粒子的基本特征 8
1.1.1 原子組成微粒及其相互關(guān)系 8
1.1.2 微觀粒子的量子化特征 9
1.1.3 微觀粒子的波粒二象性 11
1.1.4 不確定性原理 12
1.2 單電子原子的結(jié)構(gòu) 13
1.2.1 原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述方法 13
1.2.2 四個(gè)量子數(shù) 15
1.2.3 波函數(shù)與電子云的圖形 17
1.3 多電子原子的結(jié)構(gòu) 23
1.3.1 屏蔽效應(yīng) 23
1.3.2 鉆穿效應(yīng) 25
1.3.3 近似能級(jí)圖與近似能級(jí)公式 26
1.3.4 核外電子的排布規(guī)律 29
1.4 元素周期律 32
1.4.1 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 32
1.4.2 原子半徑的周期性 34
1.4.3 電離能的周期性 36
1.4.4 電子親和能的周期性 38
1.4.5 電負(fù)性的周期性 39
習(xí)題 42
第2章 分子結(jié)構(gòu)/44
2.1 共價(jià)鍵理論 44
2.1.1 路易斯理論 44
2.1.2 現(xiàn)代價(jià)鍵理論 45
2.1.3 共價(jià)鍵的特點(diǎn) 47
2.1.4 共價(jià)鍵的類(lèi)型 48
2.1.5 鍵參數(shù) 51
2.2 雜化軌道理論 53
2.2.1 原子軌道的雜化 53
2.2.2 雜化軌道類(lèi)型與分子的空間構(gòu)型 55
2.3 價(jià)層電子對(duì)互斥理論 61
2.3.1 價(jià)層電子對(duì)互斥理論的基本要點(diǎn) 61
2.3.2 價(jià)層電子對(duì)數(shù)的確定 62
2.3.3 分子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的確定 63
2.4 分子軌道理論 66
2.4.1 分子軌道的形成 67
2.4.2 分子軌道理論的應(yīng)用 70
2.5 離域π鍵簡(jiǎn)介 76
2.5.2 分子中常見(jiàn)的離域π鍵 77
習(xí)題 81
2.5.1 離域π鍵的形成條件 76
第3章 固體結(jié)構(gòu)/83
3.1 固體的分類(lèi) 83
3.1.1 晶體 83
3.1.2 非晶體 84
3.1.3 準(zhǔn)晶體 85
3.2 晶格理論簡(jiǎn)介 86
3.2.1 晶格與點(diǎn)陣 86
3.2.2 晶胞與晶胞參數(shù) 87
3.2.3 晶系與空間點(diǎn)陣型式 87
3.3 金屬鍵理論與金屬晶體 90
3.3.1 金屬鍵理論 90
3.3.2 金屬晶體的結(jié)構(gòu) 94
3.4 離子鍵理論與離子晶體 97
3.4.1 離子鍵理論 97
3.4.2 離子晶體的結(jié)構(gòu) 103
3.4.3 離子極化 105
3.5 分子間作用力與分子晶體 110
3.5.1 分子的偶極矩與極化率 110
3.5.2 范德華力 112
3.5.3 氫鍵 114
3.5.4 分子晶體 118
3.6 原子晶體和混合型晶體 119
3.6.1 原子晶體 119
3.6.2 混合型晶體 120
3.6.3四種基本類(lèi)型晶體的比較 121
習(xí)題 123
第4章 配位化學(xué)基礎(chǔ)/125
4.1 配合物的基礎(chǔ)知識(shí) 125
4.1.1 配合物的定義及其組成 125
4.1.2 配合物的命名 128
4.1.3 配合物的分類(lèi) 130
4.2 配合物的空間構(gòu)型和異構(gòu)現(xiàn)象 133
4.2.1 配合物的空間構(gòu)型 133
4.2.2 配合物的異構(gòu)現(xiàn)象 133
4.3 配合物的價(jià)鍵理論 137
4.3.1 配合物價(jià)鍵理論的基本要點(diǎn) 137
4.3.2 配離子的空間構(gòu)型與雜化方式的關(guān)系 137
4.3.3 配合物的磁性 140
4.4 配合物的晶體場(chǎng)理論 142
4.4.1 中心離子 d軌道的能級(jí)分裂 142
4.4.2 分裂能及其影響因素 143
4.4.3 中心離子 d電子的排布 146
4.4.4 晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能 148
4.4.5 配合物的顏色 152
4.5 影響配合物穩(wěn)定性的因素 153
4.6 配合物的應(yīng)用 155習(xí)題 158
第5章 氣體/161
5.1 物質(zhì)的狀態(tài) 161
5.2 氣體的性質(zhì)與理想氣體狀態(tài)方程 162
5.2.1 氣體的性質(zhì) 162
5.2.2 理想氣體狀態(tài)方程 162
5.2.3 理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用 163
5.3 分壓定律與分體積定律 165
5.3.1 理想氣體的混合 165
5.3.2 分壓定律 165
5.3.3 分體積定律 168
5.4 氣體分子運(yùn)動(dòng)論* 170
5.4.1 氣體分子運(yùn)動(dòng)論的基本要點(diǎn) 170
5.4.2 分子的速率分布 170
5.5 真實(shí)氣體 173習(xí)題 178
第6章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)/180
6.1 化學(xué)熱力學(xué)的基本概念 180
6.1.1 體系和環(huán)境 180
6.1.2 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù) 181
6.1.3 過(guò)程和途徑 182
6.1.4 熱和功 183
6.1.5 可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程 186
6.2 能量轉(zhuǎn)換守恒和熱力學(xué)能 187
6.2.1 熱力學(xué)能 187
6.2.2 熱力學(xué)第一定律 187
6.3 化學(xué)反應(yīng)熱 188
6.3.1 等容反應(yīng)熱 189
6.3.2 等壓反應(yīng)熱與焓 189
6.3.3 反應(yīng)熱的測(cè)定 190
6.3.4 化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式與反應(yīng)進(jìn)度 191
6.3.5 QV與Qp的關(guān)系 192
6.3.6 熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)與熱化學(xué)方程式 193
6.4 赫斯定律和反應(yīng)熱的計(jì)算 194
6.4.1 赫斯定律 194
6.4.2 標(biāo)準(zhǔn)生成熱與標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱 195
6.4.3 反應(yīng)熱的計(jì)算 196
6.5 熱力學(xué)第二定律和熵 199
6.5.1 化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性 199
6.5.2 熱力學(xué)第二定律 201
6.5.3 熵與熵變 201
6.5.4 熵增加原理 204
6.6 化學(xué)反應(yīng)方向和吉布斯自由能 205
6.6.1 吉布斯自由能及其判據(jù) 205
6.6.2標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變的計(jì)算 207
習(xí)題 211
第7章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)/214
7.1 化學(xué)反應(yīng)速率的表示 214
7.1.1 平均速率 215
7.1.2 瞬時(shí)速率 217
7.2 化學(xué)反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系 218
7.2.1 化學(xué)反應(yīng)速率方程 218
7.2.2 基元反應(yīng)與非基元反應(yīng) 220
7.2.3 質(zhì)量作用定律 220
7.2.4 幾種常見(jiàn)簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的速率方程 221
7.3 化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系 226
7.3.1 范特霍夫規(guī)則 226
7.3.2阿倫尼烏斯公式 226
7.4化學(xué)反應(yīng)速率理論與反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)介 229
7.4.1化學(xué)反應(yīng)速率理論簡(jiǎn)介 229
7.4.2反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)介 234
7.5 催化作用簡(jiǎn)介 235
7.5.1 催化劑與催化作用 235
7.5.2 催化作用原理 235
7.5.3 催化劑的特征 236
7.5.4 催化反應(yīng)的分類(lèi) 237
習(xí)題 240
第8章 化學(xué)平衡原理/243
8.1 化學(xué)平衡與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 243
8.1.1 吉布斯自由能與化學(xué)平衡——化學(xué)反應(yīng)等溫方程式 243
8.1.2 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 244
8.1.3 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的獲得 247
8.1.4 多重平衡 248
8.2 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用 249
8.2.1 預(yù)測(cè)反應(yīng)方向 249
8.2.2 判斷反應(yīng)程度 251
8.3 化學(xué)平衡的移動(dòng) 252
8.3.1 濃度和壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響 253
8.3.2 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響 255
8.3.3 勒夏特列原理 256
習(xí)題 258
第9章 酸堿平衡與配位平衡/261
9.1 酸堿理論 261
9.1.1 酸堿理論的發(fā)展 261
9.1.2 酸堿質(zhì)子理論 262
9.1.3 酸堿電子理論 265
9.2 弱酸弱堿的解離平衡 268
9.2.1 水的解離平衡與溶液的pH 268
9.2.2 一元弱酸與一元弱堿溶液的解離平衡 270
9.2.3 同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng) 275
9.2.4 多元弱酸與多元弱堿溶液的解離平衡 277
9.2.5 兩性物質(zhì)溶液的酸堿平衡 280
9.2.6 影響鹽類(lèi)水解的因素 283
9.3 緩沖溶液 284
9.3.1 緩沖溶液的概念及緩沖原理 284
9.3.2 緩沖溶液 pH的近似計(jì)算 285
9.3.3 緩沖容量和緩沖范圍 287
9.3.4 緩沖溶液的配制 288
9.4 配位平衡 289
9.4.1 配位平衡的表示方法 289
9.4.2 配合物平衡濃度的計(jì)算 291
9.4.3 配位平衡的移動(dòng) 291
習(xí)題 296
第10章 沉淀溶解平衡/299
10.1 溶度積常數(shù) 299
10.1.1 溶解度 299
10.1.2 溶度積 299
10.1.3 溶解度和溶度積的關(guān)系 300
10.1.4 溶度積規(guī)則 302
10.1.5 同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)對(duì)溶解度的影響 303
10.2 沉淀的生成和溶解 304
10.2.1 酸堿反應(yīng)對(duì)沉淀溶解平衡的影響 305
10.2.2 配位反應(yīng)對(duì)沉淀溶解平衡的影響 310
10.2.3 氧化還原反應(yīng)對(duì)沉淀溶解平衡的影響 312
10.3 分步沉淀和沉淀轉(zhuǎn)化 313
10.3.1 分步沉淀 313
10.3.2沉淀轉(zhuǎn)化 315
習(xí)題 318
第11章 電化學(xué)基礎(chǔ)/321
11.1 氧化還原反應(yīng) 321
11.1.1 氧化數(shù) 322
11.1.2 氧化還原的概念 323
11.1.3 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 324
11.2 原電池與電池電動(dòng)勢(shì) 325
11.2.1 原電池 326
11.2.2 可逆電池 329
11.2.3 原電池電動(dòng)勢(shì)和電池反應(yīng)吉布斯自由能的關(guān)系 330
11.3 電極電勢(shì) 331
11.3.1 電極電勢(shì)的產(chǎn)生 331
11.3.2標(biāo)準(zhǔn)氫電極和甘汞電極 332
11.3.3 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) 333
11.3.4 能斯特方程 335
11.3.5 影響電極電勢(shì)的主要因素 336
11.3.6 E-pH圖 339
11.4 電動(dòng)勢(shì)與電極電勢(shì)的應(yīng)用 343
11.4.1 判斷氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱 343
11.4.2 判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向 344
11.4.3 判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度 345
11.4.4 相關(guān)常數(shù)的求算 346
11.4.5 元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用 347
11.5.2 電解 353
11.5 化學(xué)電源、電解與金屬防腐 350
11.5.3 金屬的腐蝕與防護(hù) 354
習(xí)題 358
11.5.1 化學(xué)電源 350
第12章 氫和稀有氣體/362
12.1 氫 362
12.1.1 氫原子的成鍵特征 363
12.1.2 氫化物 363
12.2 稀有氣體 366
12.2.1 稀有氣體的存在和分離 366
12.2.2 稀有氣體的性質(zhì)和用途 367
12.2.3 稀有氣體的化合物 368
習(xí)題 371
第13章 堿金屬和堿土金屬/373
13.1 s區(qū)元素概述 373
13.2 s區(qū)元素的單質(zhì) 374
13.2.1 s區(qū)元素的存在和單質(zhì)制備 374
13.2.2 s區(qū)元素單質(zhì)的性質(zhì)和用途 376
13.3 s區(qū)元素的化合物 378
13.3.1 氧化物 379
13.3.2 氫氧化物 381
第14章 鹵素/393
13.3.3 鹽類(lèi) 383
13.3.4 配合物 388
13.4 對(duì)角線規(guī)則 389
13.4.1 鋰與鎂的相似性 389
13.4.2鈹與鋁的相似性 389
習(xí)題 391
14.1 p區(qū)元素概述 393
14.1.1 p區(qū)元素的性質(zhì)及變化規(guī)律 393
14.1.2 多種氧化數(shù) 395
14.1.3 化合物的成鍵特征 395
14.2 鹵素 395
14.2.1 鹵素概述 396
14.2.2 鹵素單質(zhì) 398
14.2.3 鹵素的氫化物 400
14.2.4 鹵化物、鹵素互化物和多鹵化物 403
14.2.5 鹵素的含氧酸及其鹽 406
14.2.6擬鹵素 413
習(xí)題 415
第15章 氧族元素/417
15.1氧族元素概述 417
15.2氧及其化合物 419
15.2.1 氧和臭氧 419
15.2.2 過(guò)氧化氫 423
15.3硫及其化合物 424
15.3.1 單質(zhì)硫 424
15.3.2 硫化氫和硫化物 426
15.3.3 二氧化硫、亞硫酸及其鹽 432
15.3.4 三氧化硫、硫酸及其鹽 434
15.3.5 硫的其他含氧酸及其鹽 437
15.3.6 氯磺酸和磺酰氯 441
15.4 硒和碲及其化合物 442
15.4.1 硒和碲的單質(zhì) 442
15.4.2 硒和碲的氫化物 442
15.4.3 硒和碲的氧化物 443
習(xí)題 445
第16章 氮族元素/447
16.1氮族元素概述 447
16.2 氮族元素的單質(zhì) 448
16.2.1 氮和磷 448
16.2.2 砷、銻、鉍 451
16.3 氮的化合物 451
16.3.1 氮的氫化物 451
16.3.2 氮的氧化物 456
16.3.3 氮的含氧酸及其鹽 458
16.3.4 氮的其他化合物 462
16.4 磷的化合物 463
16.4.1 磷的氫化物 463
16.4.2 磷的氧化物 463
16.4.3 磷的含氧酸及其鹽 464
16.4.4 磷的鹵化物 468
16.5 砷、銻、鉍的化合物 469
16.5.1 氫化物和氧化物 469
16.5.2 氫氧化物及含氧酸 470
16.5.3 鹽類(lèi) 470
習(xí)題 473
第17章 碳族元素/475
17.1 碳族元素概述 475
17.2 碳族元素的單質(zhì) 477
17.2.1 碳 477
17.2.2 硅和鍺 480
17.2.3 錫和鉛 481
17.3 碳的化合物 482
17.3.1 碳的氧化物 482
17.3.2 碳酸及其鹽 484
17.3.3 碳化物 486
17.4 硅的化合物 487
17.4.1 二氧化硅 487
17.4.2 硅酸及其鹽 488
17.4.3 硅的鹵化物 491
17.5 錫、鉛的化合物 492
17.5.1 錫、鉛的氧化物和氫氧化物 492
17.5.2 錫、鉛的硫化物 493
17.5.3錫、鉛的鹽 494
習(xí)題 497
第18章 硼族元素/499
18.1 硼族元素概述 499
18.2 硼族元素的單質(zhì) 501
18.2.1 硼和鋁 501
18.2.2 鎵、銦、鉈 502
18.3 硼的化合物 503
18.3.1 硼的氫化物 504
18.3.2 硼的含氧化合物 506
18.3.3 硼的鹵化物 509
18.3.4 氮化硼 510
18.4 鋁的化合物 511
18.4.1 氧化鋁和氫氧化鋁 511
18.4.2 鋁的鹵化物 512
18.4.3 鋁的含氧酸鹽 513
18.5 鎵、銦、鉈的化合物 514
18.6 p區(qū)元素化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律 515
18.6.1 p區(qū)元素的氧化物及其水合物 515
18.6.2 p區(qū)元素含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性 520
18.6.3 p區(qū)元素化合物的水解性 522
18.6.4 p區(qū)元素含氧酸(鹽)的氧化還原性 523
習(xí)題 525
第19章 過(guò)渡元素(I)/527
19.1 過(guò)渡元素概述 527
19.1.1 過(guò)渡元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與基本性質(zhì) 527
19.1.2 過(guò)渡元素單質(zhì)的物理性質(zhì) 530
19.1.3 過(guò)渡元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 531
19.1.4 過(guò)渡元素的配合物和性質(zhì) 533
19.2 鈦副族元素 535
19.2.1鈦副族元素概述 535
19.2.2鈦的化合物 537
19.2.3鋯和鉿的化合物 541
19.3 釩副族元素 543
19.3.1釩副族元素概述 543
19.3.2 釩的化合物 545
19.3.3鈮和鉭的化合物 547
19.4 鉻副族元素 548
19.4.1鉻副族元素概述 548
19.4.2鉻的化合物 551
19.4.3鉬和鎢的化合物 559
19.4.4多酸型配合物 560
19.5 錳副族元素 562
19.5.1錳副族元素概述
19.5.2錳的化合物 564
19.6 前過(guò)渡元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 569
習(xí)題 572
第20章 過(guò)渡元素(Ⅱ)/574
20.1 鐵系元素 574
20.1.1 鐵系元素概述 574
20.1.2 鐵系元素的單質(zhì) 576
20.1.3 鐵系元素的簡(jiǎn)單化合物 577
20.1.4 鐵系元素的重要配合物 583
20.2 鉑系元素 589
20.2.1 鉑系元素概述 589
20.2.2 鉑系元素的單質(zhì) 590
20.2.3鉑系元素的化合物 591
習(xí)題 596
第21章 銅副族和鋅副族元素/599
21.1 銅副族元素 599
21.1.1 銅副族元素概述 599
21.1.2 銅副族元素的存在和提取 601
21.1.3 銅副族元素的單質(zhì) 602
21.1.4 銅的化合物 603
21.1.5 Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互轉(zhuǎn)化 609
21.1.6 銀的化合物 610
21.1.7 金的化合物 612
21.1.8 ⅠB族元素和ⅠA族元素性質(zhì)對(duì)比 613
21.2 鋅副族元素 614
21.2.1 鋅副族元素概述 614
21.2.2 鋅副族元素的存在和冶煉 615
21.2.3 鋅副族元素的單質(zhì) 616
21.2.4 鋅副族元素的重要化合物 617
21.2.5 Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)的相互轉(zhuǎn)化 622
21.2.6 ⅡB族元素與ⅡA族元素性質(zhì)對(duì)比 622
習(xí)題 623
第22章 鑭系元素和錒系元素/626
22.1 鑭系元素 626
22.1.1 鑭系元素概述 626
22.1.2 鑭系元素的單質(zhì) 629
22.1.3 鑭系元素的重要化合物 629
22.1.4 稀土元素的分離 632
22.1.5 稀土元素的應(yīng)用 634
22.2 錒系元素 634
22.2.1 錒系元素概述 634
習(xí)題 638
主要參考書(shū)目/640
附錄/641
本書(shū)所用單位制的說(shuō)明 641
附表一 常用物理化學(xué)常量 642
附表二 一些物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)(298.15K,100kPa) 643
附表三 一些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱(298.15K) 651
附表四 弱酸、弱堿的解離常數(shù)(298.15K) 651
附表五 溶度積常數(shù)(298.15K) 653
附表六 某些配離子的標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定常數(shù)(298.15K) 656
附表七 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(298.15K) 658