基礎(chǔ)化學(xué)（第二版）

第1部分化學(xué)原理
第1章氣體1
1.1理想氣體狀態(tài)方程1
1.1.1波義耳定律1
1.1.2蓋·呂薩克定律1
1.1.3化合體積定律和阿伏伽德羅定律2
1.1.4理想氣體狀態(tài)方程2
1.1.5氣體常數(shù)3
1.2理想氣體混合物4
1.2.1道爾頓分壓定律4
1.2.2阿馬格分體積定律5
思考題6
習(xí)題6

第2章化學(xué)反應(yīng)的方向8
2.1化學(xué)反應(yīng)方向的焓變判據(jù)8
2.1.1熱力學(xué)中常用的術(shù)語9
2.1.2熱力學(xué)第一定律12
2.1.3常見化學(xué)反應(yīng)的過程13
2.1.4化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)14
2.1.5熱效應(yīng)的計(jì)算17
2.1.6焓變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響21
2.2化學(xué)反應(yīng)方向的熵變判據(jù)21
2.2.1熵及熵的性質(zhì)21
2.2.2熵變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響24
2.3化學(xué)反應(yīng)方向的吉布斯自由能變判據(jù)25
2.3.1吉布斯自由能25
2.3.2吉布斯自由能變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響27
思考題28
習(xí)題29

第3章化學(xué)反應(yīng)的限度32
3.1化學(xué)反應(yīng)限度的判據(jù)32
3.1.1摩爾反應(yīng)吉布斯自由能與化學(xué)平衡32
3.1.2化學(xué)平衡常數(shù)33
3.2標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用38
3.2.1非平衡狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)的方向38
3.2.2化學(xué)平衡組成及理論轉(zhuǎn)化率的計(jì)算39
3.3化學(xué)平衡的移動40
3.3.1濃度對化學(xué)平衡的影響41
3.3.2壓力對化學(xué)平衡的影響42
3.3.3溫度對化學(xué)平衡的影響43
3.3.4呂·查德理原理44
思考題45
習(xí)題46

第4章定量分析概論49
4.1定量分析中的誤差49
4.1.1誤差的分類及產(chǎn)生的原因49
4.1.2誤差的減免方法50
4.1.3測定結(jié)果的準(zhǔn)確度與精密度51
4.1.4可疑測定值的取舍方法54
4.2有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則54
4.2.1有效數(shù)字的意義及位數(shù)55
4.2.2有效數(shù)字修約規(guī)則56
4.2.3有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則56
4.2.4有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則的應(yīng)用57
4.3滴定分析法概論57
4.3.1滴定分析法簡介57
4.3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液59
4.3.3滴定分析的計(jì)算61
思考題65
習(xí)題67

第5章酸堿平衡69
5.1電解質(zhì)溶液69
5.1.1強(qiáng)電解質(zhì)溶液69
5.1.2弱電解質(zhì)溶液70
5.2酸堿理論70
5.2.1酸堿理論的發(fā)展70
5.2.2酸堿質(zhì)子理論71
5.3水的離解平衡73
5.3.1水的離子積73
5.3.2水溶液中的酸堿性和pH值74
5.4弱酸、弱堿的離解平衡75
5.4.1分子型弱酸、弱堿的離解平衡75
5.4.2離子型弱酸、弱堿的離解平衡80
5.5緩沖溶液83
5.5.1同離子效應(yīng)84
5.5.2緩沖溶液的組成及緩沖作用84
5.5.3緩沖溶液pH值的計(jì)算85
5.5.4緩沖溶液的緩沖容量和緩沖范圍85
5.5.5緩沖溶液的選擇和配制87
思考題88
習(xí)題89

第6章酸堿滴定法91
6.1酸堿指示劑91
6.1.1酸堿指示劑的變色原理91
6.1.2指示劑的變色范圍及變色點(diǎn)91
6.1.3混合指示劑93
6.1.4幾點(diǎn)注意事項(xiàng)94
6.2酸堿滴定法的基本原理94
6.2.1強(qiáng)堿（酸）滴定強(qiáng)酸（堿）94
6.2.2強(qiáng)堿（酸）滴定一元弱酸（堿）97
6.2.3多元酸（堿）的滴定100
6.3酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定101
6.4酸堿滴定的應(yīng)用102
思考題105
習(xí)題106

第7章沉淀-溶解平衡108
7.1溶度積原理108
7.1.1溶度積108
7.1.2溶度積與溶解度108
7.2沉淀溶解平衡的移動109
7.2.1同離子效應(yīng)109
7.2.2鹽效應(yīng)110
7.2.3酸效應(yīng)110
7.2.4配合效應(yīng)110
7.3溶度積規(guī)則及應(yīng)用110
7.3.1溶度積規(guī)則110
7.3.2沉淀生成111
7.3.3沉淀溶解112
7.3.4分步沉淀114
7.3.5沉淀的轉(zhuǎn)化115
思考題115
習(xí)題117

第8章沉淀滴定法118
8.1概述118
8.2莫爾法118
8.2.1基本原理118
8.2.2滴定條件118
8.2.3方法特點(diǎn)及應(yīng)用范圍120
8.3佛爾哈德法120
8.3.1直接滴定法測定Ag+120
8.3.2返滴定法測定鹵素離子121
8.3.3佛爾哈德法特點(diǎn)及應(yīng)用范圍122
8.4法揚(yáng)司法122
8.4.1基本原理122
8.4.2滴定條件123
8.4.3方法特點(diǎn)及應(yīng)用范圍123
思考題123
習(xí)題124

第9章氧化還原反應(yīng)及電化學(xué)基礎(chǔ)125
9.1氧化還原反應(yīng)的基本概念125
9.1.1氧化數(shù)125
9.1.2氧化還原反應(yīng)126
9.1.3氧化還原反應(yīng)方程式配平126
9.2原電池129
9.2.1原電池組成和原電池符號129
9.2.2電極類型130
9.2.3電池電動勢131
9.2.4電池電動勢與電池反應(yīng)吉布斯自由能的關(guān)系131
9.2.5標(biāo)準(zhǔn)電動勢與電池反應(yīng)平衡常數(shù)132
9.3電極電勢132
9.3.1電極電勢的產(chǎn)生132
9.3.2標(biāo)準(zhǔn)電極電勢133
9.3.3標(biāo)準(zhǔn)電極電勢計(jì)算135
9.4影響電極電勢的因素136
9.4.1能斯特(Nernst)方程136
9.4.2濃度對電極電勢的影響137
9.4.3酸度對電極電勢的影響140
9.5電極電勢及電池電動勢的應(yīng)用141
9.5.1電極電勢應(yīng)用141
9.5.2電池電動勢應(yīng)用143
9.6元素電勢圖143
9.7水的電勢-pH圖145
思考題146
習(xí)題148

第10章氧化還原滴定法150
10.1氧化還原平衡150
10.1.1式量電勢(條件電勢)150
10.1.2影響條件電勢的因素及條件電勢的計(jì)算151
10.1.3氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度152
10.2氧化還原反應(yīng)速率及影響因素153
10.3氧化還原滴定曲線及終點(diǎn)的確定154
10.3.1氧化還原滴定曲線的計(jì)算154
10.3.2氧化還原指示劑156
10.4氧化還原滴定法中的預(yù)處理157
10.4.1常用的氧化劑157
10.4.2常用的還原劑158
10.5氧化還原滴定法的應(yīng)用159
10.5.1高錳酸鉀法159
10.5.2碘法161
10.5.3其他氧化還原滴定法164
10.6氧化還原滴定結(jié)果的計(jì)算165
思考題167
習(xí)題167

第11章原子結(jié)構(gòu)169
11.1原子的玻爾模型170
11.1.1經(jīng)典物理學(xué)局限性170
11.1.2氫原子光譜171
11.1.3氫原子的玻爾模型172
11.2原子的量子力學(xué)模型173
11.2.1微觀粒子的波粒二象性173
11.2.2微觀粒子測不準(zhǔn)關(guān)系174
11.2.3波函數(shù)和薛定諤方程175
11.2.4原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)176
11.2.5波函數(shù)和電子云的空間圖形179
11.3多電子結(jié)構(gòu)和元素周期律181
11.3.1屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)181
11.3.2鮑林近似能級圖183
11.3.3多電子原子的核外電子排布規(guī)律184
11.3.4原子核外電子排布與元素周期律186
11.4主要原子參數(shù)及其變化規(guī)律189
11.4.1原子半徑189
11.4.2電離能190
11.4.3電子親和能191
11.4.4電負(fù)性192
思考題193
習(xí)題194

第12章分子結(jié)構(gòu)196
12.1離子鍵理論196
12.1.1離子鍵的形成196
12.1.2離子的特征198
12.1.3離子晶體200
12.1.4離子極化作用203
12.2共價鍵理論204
12.2.1價鍵理論205
12.2.2雜化軌道理論209
12.2.3價電子對互斥理論214
12.2.4分子軌道理論217
12.2.5原子晶體221
12.3金屬鍵理論221
12.3.1改性共價鍵理論221
12.3.2金屬能帶理論222
12.3.3金屬晶體223
12.4分子間作用力224
12.4.1分子的極性與變形性225
12.4.2分子間作用力226
12.4.3氫鍵228
12.4.4分子晶體229
思考題229
習(xí)題230

第13章配位化合物232
13.1基本概念232
13.1.1配合物的組成232
13.1.2配合物的命名234
13.1.3螯合物235
13.1.4新型配合物236
13.2配合物的空間構(gòu)型和磁性237
13.2.1配合物的空間構(gòu)型237
13.2.2配合物的磁性238
13.3配合物的化學(xué)鍵理論238
13.3.1價鍵理論238
13.3.2晶體場理論243
13.4配合物的穩(wěn)定性248
13.4.1配位平衡和平衡常數(shù)248
13.4.2影響配位化合物穩(wěn)定性的因素250
13.4.3配位平衡的移動252
13.5配合物的應(yīng)用256
13.5.1在分析化學(xué)中的應(yīng)用256
13.5.2在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用258
13.5.3在生命科學(xué)中的作用259
13.5.4與生物化學(xué)的關(guān)系259
思考題260
習(xí)題261

第14章配合滴定法263
14.1EDTA及EDTA配合物的特點(diǎn)264
14.1.1EDTA的性質(zhì)264
14.1.2金屬-EDTA配合物的特點(diǎn)265
14.2外界條件對EDTA與金屬離子配合物穩(wěn)定性的影響266
14.2.1EDTA的酸效應(yīng)與酸效應(yīng)系數(shù)αY(H)267
14.2.2金屬離子M的副反應(yīng)與副反應(yīng)系數(shù)267
14.2.3配合物MY的副反應(yīng)與副反應(yīng)系數(shù)268
14.2.4條件穩(wěn)定常數(shù)K′穩(wěn)269
14.3滴定曲線270
14.3.1曲線繪制270
14.3.2影響配合滴定突躍大小的因素271
14.3.3金屬離子被準(zhǔn)確滴定的條件272
14.3.4配合滴定中酸度的控制273
14.4金屬指示劑274
14.4.1金屬指示劑的作用原理274
14.4.2金屬指示劑必須具備的條件275
14.4.3金屬指示劑的配制275
14.4.4常見金屬指示劑276
14.5混合離子的滴定278
14.5.1控制溶液的酸度進(jìn)行分別滴定278
14.5.2利用掩蔽和解蔽的方法279
14.5.3其他配合劑的應(yīng)用281
14.6配合滴定的方式和應(yīng)用281
14.6.1配合滴定方式281
14.6.2配合滴定結(jié)果的計(jì)算283
思考題284
習(xí)題285

第2部分元素化學(xué)
第15章主族金屬元素（一）287
15.1s區(qū)元素概述287
15.2堿金屬288
15.2.1堿金屬單質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)288
15.2.2堿金屬的氫化物290
15.2.3堿金屬的氧化物290
15.2.4堿金屬的氫氧化物292
15.2.5堿金屬重要鹽類的性質(zhì)293
15.2.6堿金屬配位化合物293
15.3堿土金屬293
15.3.1堿土金屬單質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)293
15.3.2堿土金屬的氫化物294
15.3.3堿土金屬的氧化物295
15.3.4堿土金屬的氫氧化物295
15.3.5堿土金屬的鹽類296
15.3.6堿土金屬配位化合物296
15.4鋰、鈹?shù)奶厥庑?97
15.4.1對角線規(guī)則297
15.4.2鋰的特殊性及鋰、鎂的相似性297
15.4.3鈹?shù)奶厥庑约扳?、鋁的相似性297
15.5堿金屬和堿土金屬的生物效應(yīng)298
15.5.1堿金屬的生物效應(yīng)298
15.5.2堿土金屬的生物效應(yīng)299
思考題300
習(xí)題300

第16章主族金屬元素(二)302
16.1p區(qū)元素概述302
16.2鋁302
16.2.1鋁的物理化學(xué)性質(zhì)302
16.2.2氧化鋁和氫氧化鋁303
16.2.3鋁鹽304
16.3錫、鉛305
16.3.1錫和鉛的物理化學(xué)性質(zhì)306
16.3.2錫和鉛的氧化物和氫氧化物306
16.3.3錫和鉛的化合物308
16.3.4Sn(Ⅱ)的還原性和Pb(Ⅳ)的氧化性309
16.4砷、銻、鉍310
16.4.1砷、銻、鉍的物理化學(xué)性質(zhì)310
16.4.2砷、銻、鉍的氧化物和氧化物的水合物311
16.4.3砷、銻、鉍的化合物312
思考題314
習(xí)題314

第17章非金屬元素317
17.1概述317
17.1.1單質(zhì)317
17.1.2化合物318
17.2鹵素320
17.2.1鹵素單質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)321
17.2.2鹵化氫和氫鹵酸324
17.2.3鹵化物、鹵素互化物和多鹵化物327
17.2.4鹵素的氧化物、含氧酸和鹽330
17.2.5擬鹵素335
17.3氧族元素336
17.3.1氧族元素的通性336
17.3.2氧和臭氧338
17.3.3硫及其化合物341
17.3.4硒、碲及其化合物351
17.4氮族元素354
17.4.1氮及其化合物354
17.4.2磷及其化合物364
17.5碳、硅、硼373
17.5.1碳、硅、硼的物理化學(xué)性質(zhì)374
17.5.2碳的氧化物、含氧酸和鹽376
17.5.3硅的氧化物、含氧酸和鹽378
17.5.4硼的氧化物、氫化物、含氧酸和鹽380
17.6氫和稀有氣體383
17.6.1氫383
17.6.2稀有氣體385
思考題388
習(xí)題388

第18章過渡元素（一）390
18.1過渡元素概述390
18.2鈦副族391
18.2.1鈦的物理化學(xué)性質(zhì)391
18.2.2鈦的氧化物和鈦酸鹽392
18.2.3鈦的鹵化物393
18.2.4鋯和鉿的重要化合物394
18.3釩副族394
18.3.1釩族元素的物理化學(xué)性質(zhì)395
18.3.2釩族元素的重要化合物396
18.4鉻副族397
18.4.1鉻的物理化學(xué)性質(zhì)398
18.4.2鉻(Ⅲ)的化合物399
18.4.3Cr(Ⅵ)化合物402
18.4.4鉬和鎢的重要化合物405
18.5錳副族407
18.5.1錳的物理化學(xué)性質(zhì)408
18.5.2Mn(Ⅱ)的化合物408
18.5.3Mn(Ⅳ)的化合物409
18.5.4Mn(Ⅵ)和Mn(Ⅶ)的化合物410
18.5.5锝和錸的重要化合物412
18.6鐵系元素413
18.6.1鐵系元素單質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)414
18.6.2鐵系元素的氧化物和氫氧化物415
18.6.3鐵鹽、鈷鹽和鎳鹽416
18.6.4鐵系元素的配合物418
18.7鉑系元素423
18.7.1鉑系元素單質(zhì)的重要物理化學(xué)性質(zhì)423
18.7.2鉑系元素的重要化合物424
18.8稀土元素和鑭系元素425
18.9錒系元素簡介431
思考題432
習(xí)題433

第19章過渡元素(二)437
19.1銅副族元素437
19.1.1銅副族元素單質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)438
19.1.2銅副族元素的氧化物和氫氧化物439
19.1.3銅副族元素的化合物440
19.1.4銅副族元素的配合物444
19.1.5銅(Ⅰ)與銅(Ⅱ)的相互轉(zhuǎn)化445
19.2鋅副族元素446
19.2.1鋅副族元素單質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)447
19.2.2鋅副族元素的氧化物和氫氧化物449
19.2.3鋅副族元素的化合物450
思考題454
習(xí)題455

第20章常見離子的分離和鑒定457
20.1定性分析概述457
20.1.1鑒定反應(yīng)和鑒定反應(yīng)的條件457
20.1.2鑒定反應(yīng)的靈敏度和選擇性458
20.1.3空白試驗(yàn)和對照試驗(yàn)459
20.1.4分別分析和系統(tǒng)分析460
20.2常見陽離子的分析和鑒定460
20.2.1陽離子與常用試劑的反應(yīng)460
20.2.2陽離子的系統(tǒng)分析方法464
20.3常見陰離子的分析和鑒定477
20.3.1陰離子的初步檢驗(yàn)477
20.3.2陰離子的鑒定478
思考題481
習(xí)題482

附錄484
附錄1常用物理量、單位和符號484
附錄2國際單位制(SI)485
附錄3一些基本的物理常數(shù)486
附錄4一些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)(298.15K，100kPa)487
附錄5一些有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓ΔcHm493
附錄6弱酸弱堿在水中的解離常數(shù)(298.15K)493
附錄7常用緩沖溶液的配制及pH范圍494
附錄8難溶電解質(zhì)的溶度積(298K)494
附錄9標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(298.15K)495
附錄10一些弱電解質(zhì)、難溶物和配離子標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(298.15K)501
附錄11某些氧化還原電對的條件電勢503
附錄12元素原子參數(shù)504
附錄13鮑林(Pauling)離子半徑505
附錄14某些鍵的鍵能和鍵長506
附錄15一些配離子的穩(wěn)定常數(shù)(298K)507

參考文獻(xiàn)508