无机及分析化学

第1章 绪论 1
1.1 课程的地位和作用 1
1.2 课程的基本内容和教学基本要求 2
1.2.1 近代物质结构理论 2
1.2.2 化学平衡理论 2
1.2.3 化学分析法及有关理论 3
1.2.4 分光光度法 3
1.3 定量分析方法简介 3
1.3.1 化学分析法 4
1.3.2 仪器分析法 4
第2章 定量分析化学概述 6
2.1 定量分析的一般过程 6
2.2 有效数字及其应用 6
2.2.1 有效数字的概念 6
2.2.2 有效数字的修约规则 7
2.2.3 有效数字的运算规则 7
2.3 定量分析中的误差问题 8
2.3.1 误差产生的原因 8
2.3.2 误差与准确度 9
2.3.3 精密度与偏差 10
2.3.4 误差、准确度和精密度的关系 11
2.3.5 提高分析结果准确度的方法 11
2.4 有限实验数据的统计处理 12
2.4.1 置信区间 13
2.4.2 可疑数据的取舍 14
2.4.3 显著性检验 15
2.4.4 分析结果的数据处理和报告 17
2.5 滴定分析法概论 17
2.5.1 滴定方法分类 18
2.5.2 滴定反应的要求和滴定方式 18
2.5.3 标准溶液的配制和表示 19
2.5.4 滴定分析中的基本计算 21
习题 23
第3章 化学热力学和化学动力学基础 26
3.1 基本概念 26
3.1.1 化学计量系数和化学反应进度 26
3.1.2 系统和环境 27
3.1.3 状态与状态函数 28
3.1.4 过程与途径 28
3.2 热力学第一定律 28
3.2.1 热和功 28
3.2.2 热力学能 29
3.2.3 热力学第一定律 29
3.3 热化学 29
3.3.1 反应热和反应焓变 29
3.3.2 热化学方程式 31
3.3.3 反应热的计算 32
3.4 化学反应的方向 34
3.4.1 化学反应的自发性 35
3.4.2 化学反应的熵变 35
3.4.3 化学反应方向的判据 37
3.5 化学平衡 41
3.5.1 可逆反应和化学平衡 41
3.5.2 平衡常数及其相关计算 42
3.5.3 多重平衡规则 43
3.5.4 影响化学平衡的因素 44
3.6 化学反应速率 48
3.6.1 化学反应速率及其表示 48
3.6.2 浓度对反应速率的影响 49
3.6.3 温度对反应速率的影响 51
3.6.4 反应物浓度和反应时间的关系 54
3.6.5 反应速率理论简介 55
3.6.6 催化剂对反应速率的影响 57
习题 58
第4章 酸碱平衡和酸碱滴定法 63
4.1 酸碱平衡 63
4.1.1 酸碱质子理论 64
4.1.2 酸碱溶液的pH计算 67
4.1.3 同离子效应与缓冲溶液 72
4.2 酸碱滴定法 74
4.2.1 酸碱指示剂 74
4.2.2 酸碱溶液中各组分的分布 76
4.2.3 一元酸碱的滴定 78
4.2.4 多元酸碱、混合酸碱的滴定 83
4.2.5 酸碱滴定法的应用 85
*4.2.6 终点误差 90
*4.2.7 非水溶液中的酸碱滴定简介 91
习题 93
第5章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定法 96
5.1 沉淀溶解平衡 96
5.1.1 溶度积常数 96
5.1.2 溶解度和溶度积的换算 97
5.1.3 影响难溶电解质溶解度的因素 97
5.1.4 溶度积规则及其应用 100
*5.2 沉淀滴定法 105
5.2.1 影响沉淀纯度的因素 105
5.2.2 沉淀的形成和沉淀条件 107
5.2.3 重量分析法 109
5.2.4 沉淀滴定法 111
习题 115
第6章 氧化还原平衡和氧化还原滴定法 118
6.1 基本概念和方程式的配平 118
6.1.1 氧化数 118
6.1.2 氧化和还原 118
6.1.3 方程式的配平 119
6.2 原电池和电极电势 120
6.2.1 原电池 120
6.2.2 电极电势的产生 123
6.2.3 电极电势的确定和标准电极电势 123
6.2.4 电极电势的理论计算 125
6.2.5 影响电极电势的因素 126
6.3 电极电势的应用 127
6.3.1 判断正负极和计算电动势 127
6.3.2 判断氧化还原反应的方向 128
6.3.3 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 129
6.3.4 判断氧化还原反应的限度 131
6.3.5 测定某些化学平衡常数 133
6.4 元素电势图及其应用 134
6.4.1 元素的标准电极电势图 134
6.4.2 元素电势图的应用 135
6.5 氧化还原滴定法 136
6.5.1 条件电极电势及其影响因素 136
6.5.2 氧化还原准确滴定条件和反应速率 139
6.5.3 氧化还原滴定曲线和终点的确定 142
6.5.4 氧化还原预处理 146
6.5.5 常用的氧化还原滴定法 147
6.5.6 电势滴定法简介 152
习题 154
第7章 原子结构和元素周期律 158
7.1 氢原子光谱和玻尔理论 158
7.1.1 氢原子光谱 158
7.1.2 原子的玻尔模型 159
7.2 原子的量子力学模型 159
7.2.1 微观粒子的运动特征 159
7.2.2 波函数和原子轨道 161
7.2.3 四个量子数 163
7.3 多电子原子核外电子的分布 165
7.3.1 多电子原子轨道的能级 165
7.3.2 基态原子中电子分布的原理 166
7.3.3 基态原子中电子的分布 166
7.3.4 简单基态阳离子中电子的分布 168
7.4 元素周期系和元素基本性质的周期性 168
7.4.1 原子的电子层结构与元素周期系 168
7.4.2 元素基本性质的周期性 169
习题 173
第8章 分子结构和晶体结构 176
8.1 离子键理论与离子晶体 176
8.1.1 离子键的形成和特征 177
8.1.2 离子的性质 178
8.1.3 离子晶体 179
8.2 共价键理论 182
8.2.1 经典共价键理论 182
8.2.2 现代价键理论 183
8.2.3 杂化轨道理论 186
*8.2.4 价层电子对互斥理论 190
8.2.5 分子轨道理论 193
8.2.6 键参数 197
8.3 分子间力与氢键 200
8.3.1 分子的极性和分子的变形性 200
8.3.2 分子间作用力的种类 201
8.3.3 分子间作用力与物质性质的关系 202
8.3.4 氢键 203
8.4 原子晶体和分子晶体 205
8.4.1 分子晶体 205
8.4.2 原子晶体 206
*8.5 金属键和金属晶体 207
8.5.1 改性共价键理论 207
8.5.2 金属能带理论 208
8.5.3 金属晶体 209
8.5.4 晶体类型小结 210
8.6 离子极化 211
8.6.1 离子极化概述 211
8.6.2 离子极化对物质结构和性质的影响 213
习题 214
第9章 配位平衡和配位滴定法 217
9.1 配位化合物的基本概念 217
9.1.1 配位化合物的定义 217
9.1.2 配位化合物的组成 218
9.1.3 配位化合物的命名 220
9.1.4 配位化合物的类型 221
9.2 配位化合物的化学键理论 223
9.2.1 价键理论 223
*9.2.2 晶体场理论 227
9.3 配位平衡 232
9.3.1 配位平衡常数 232
9.3.2 配离子溶液中相关离子浓度的计算 233
9.3.3 配位平衡的移动 234
9.4 配位滴定法 237
9.4.1 EDTA及其配合物的稳定性 237
9.4.2 配位滴定曲线 241
9.4.3 配位滴定中酸度条件的控制 242
9.4.4 金属指示剂 244
9.4.5 混合离子的分别滴定 246
9.4.6 配位滴定的方式和应用 249
习题 252
第10章 分光光度法 256
10.1 概述 256
10.1.1 光的基本性质 256
10.1.2 分光光度法的特点 257
10.1.3 紫外-可见吸收光谱 257
10.1.4 物质有色的原因 258
10.2 光吸收的基本定律 259
10.2.1 透光度和吸光度 259
10.2.2 朗伯-比尔定律 259
10.2.3 吸光度的加和性 260
10.2.4 对朗伯-比尔定律的偏离 260
10.3 分光光度计的基本部件 262
10.4 显色反应和显色反应条件的选择 262
10.4.1 对显色反应的要求 262
10.4.2 显色反应条件的选择 263
10.5 吸光度测量条件的选择 265
10.5.1 入射光波长的选择 265
10.5.2 参比溶液的选择 265
10.5.3 吸光度测量范围的选择 266
10.6 分光光度法的应用 266
10.6.1 定性分析 266
10.6.2 定量分析 267
10.6.3 酸碱解离常数的测定 269
10.6.4 配合物组成的测定 269
习题 270
第11章 常用的分离和富集方法 272
11.1 分离程序的意义 272
11.2 沉淀分离法 273
11.2.1 无机沉淀剂沉淀分离法 273
11.2.2 有机沉淀剂沉淀分离法 274
11.2.3 共沉淀分离法 276
11.3 萃取分离法 277
11.3.1 萃取分离的基本原理 277
11.3.2 重要的萃取体系 278
11.4 色谱分离法 279
11.4.1 柱上色谱分离法 280
11.4.2 纸上色谱分离法 281
11.4.3 薄层色谱分离法 282
11.5 离子交换分离法 283
11.5.1 离子交换树脂的种类和性质 283
11.5.2 离子交换亲和力 284
11.5.3 离子交换分离过程 285
11.5.4 离子交换分离法的应用 285
习题 286
部分习题参考答案 287
附录 298
附录1 一些重要的物理常数 298
附录2 某些物质的热力学函数 (298.15K，100kPa) 298
附录3 常见弱酸和弱碱的标准解离常数 300
附录4 常见配离子的稳定常数 (298.15K) 301
附录5 常见难溶和微溶化合物的溶度积常数 (18~25℃，I=0) 302
附录6 标准电极电势 (298.15K) 303
附录7 条件电极电势 (298.15K) 304
附录8 常见的指示剂 305
附录9 常见化合物的分子量 307
参考文献 310