無機及分析化學(第二版)共分十二章,除緒論外內容包括原子結構和元素周期系、分子結構和晶體結構、配位鍵和配位化合物、化學熱力學和化學動力學基礎、水溶液中的解離平衡、氧化還原反應、定量分析化學概論、化學分析法(四大滴定分析法和重量分析法)、分光光度法、元素化學、常用的分離和富集方法等�! ”緯鴥热莞鶕鹿た平谈牡男枰�,編排時既考慮趣味性、創(chuàng)新性,又保持科學性及知識結構的完整性,使學生能在一定程度上掌握無機及分析化學基本理論、基本知識和基本技能,培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng),基本內容進行精選,突出重點,加強基礎,結合各相關專業(yè)特點和后續(xù)課程需要,刪除過深的理論分析和闡述,力求做到言簡意賅、通俗易懂。教材各章均附有大量精選練習題,方便教學和自學�! ”緯勺鳛榫C合性大學和應用型理工院校應用化學、化學工程與工藝、制藥工程、材料科學與工程、環(huán)境科學與工程、食品科學與工程、生物工程、能源工程和安全工程等不同專業(yè)、不同學科學生的教材�!�
針對應用型本科院�;瘜W教學需要,具有針對性、實用性,突出應用型特色。
化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規(guī)律和變化過程中能量關系的學科。在科學技術和生產中,化學起著重要的作用。隨著化學學科的發(fā)展,無機化學、分析化學的研究對象、研究內容和研究方法都正在發(fā)生變化,每年數以萬計的新的化合物及研究成果被化學家們研究出來,并不斷完善。為適應時代發(fā)展與進步,無機化學、分析化學教材的內容和結構需要不斷更新和完善�! ‰S著高等學校新工科建設的推進,為了加強素質教育,根據國內基礎化學教學發(fā)展趨勢,對相近、相同要求和內容的部分進行合并,把原來的無機化學、分析化學這兩門課整合成一門無機及分析化學課程。為了體現無機化學與分析化學的相互融合與知識內容體系的關系,經過詳細、科學的論證,并結合多年教學實踐,在參考相關教材、資料的基礎上,編寫了這本教材。教材在編寫時,既考慮趣味性、創(chuàng)新性,又保持科學性及知識結構的完整性,使學生能在一定程度上掌握無機及分析化學基本理論、基本知識和基本技能,培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng),基本內容進行精選,突出重點,加強基礎,結合各相關專業(yè)特點和后續(xù)課程需要,刪除過深的理論分析和闡述,力求做到言簡意賅、通俗易懂。教材各章均附有大量精選練習題,方便教學和自學�! o機及分析化學課程的教學目的是使廣大理工科學生在一定程度上能具有一些必需的無機及分析化學基本理論、基本知識和基本技能,培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng),為今后學習和工作打下一定的化學基礎�! ∪珪卜质拢謩e介紹了原子結構和元素周期系、分子結構和晶體結構、配位鍵和配位化合物、化學熱力學和化學動力學基礎、水溶液中的解離平衡、氧化還原反應、定量分析化學概論、化學分析法(四大滴定分析法和重量分析法)、分光光度法、元素化學、常用的分離和富集方法等。內容體現理工結合,理論與實際相結合,在闡述物質的性質時,從其應用出發(fā),具有重基礎、強應用、為專業(yè)服務的特色。 本書編寫工作分工如下:王傳虎(蚌埠學院,編寫第1章、第9章、附錄),岳鑫(聊城大學東昌學院,編寫第2章),李宗群(蚌埠學院,編寫第3章),賀鳳偉(遼寧科技學院,編寫第4章),劉偉(蚌埠學院,編寫第5章),楊娟(武昌首義學院,編寫第6章),焦陽、王愛琴(武昌首義學院,編寫第7章),郭立平(蚌埠學院,編寫第8章、第12章),蘇鐵軍(荊州學院,編寫第10章),劉通(遼寧科技學院,編寫第11章)。全書的編著工作由王傳虎、賀鳳偉、李宗群主持,*后由王傳虎統(tǒng)稿、王欣(信陽農林學院)審稿�! ”緯木帉懝ぷ鞯玫饺A中科技大學出版社的大力幫助,編者所在學校的同事們給予了大力支持和幫助。本書在編寫過程中,參閱了大量有關書籍及期刊資料,對此特致謝意�! ∮捎跁r間緊迫和水平有限,本書涉及多方面的知識和實驗技術,書中難免存在不足之處,懇請同行專家和讀者批評指正,以便再版時修訂改進,在此表示誠懇的謝意。
王傳虎,男,1962年3月出生,安徽省鳳陽縣人,中共黨員,碩士,化學類教授,建材類高級工程師,校學術技術帶頭人,校教學名師,現任蚌埠學院應用化學與環(huán)境工程系副主任(主持工作)、應用化學院重點學科、院重點專業(yè)負責人、蚌埠學院化工應用技術開發(fā)研究所所長、中國化學會安徽省分會理事、蚌埠市化工協(xié)會理事、安徽省第三批科技特派員等職,主要研究方向應用化學、固體廢棄物綜合利用。被評為安徽省優(yōu)秀教師、院就業(yè)工作先進個人、院先進黨務工作者、院優(yōu)秀黨員、院本科畢業(yè)論文優(yōu)秀指導老師、院產學研先進個人等;并獲院教學成果二等獎1項、三等獎2項。參與國家自然科學基金項目2項;參與科技部科技型中小企業(yè)技術創(chuàng)新基金項目1項;主持省精品資源共享課程1項;主持省級專業(yè)綜合改革試點1項;主持省級校企合作實踐教育基地1項;主持省級卓越工程師培養(yǎng)計劃1項;分別主持安徽省教育廳自然科學研究項目3項,主持安徽省教育廳教學研究項目1項;分別主持蚌埠市科技計劃1項,滁州市科技計劃項目1項;鳳陽縣科技計劃3項;指導*大學生創(chuàng)新項目1項。作者發(fā)表科研論文18篇,其中SCI收錄4篇;主編教材5部,申請國家發(fā)明專利9項,取得授權發(fā)明專利4項。分別指導學生獲第三屆、第五屆挑戰(zhàn)杯安徽省大學生創(chuàng)業(yè)大賽銀獎1項、銅獎1項;指導學生獲創(chuàng)青春 中國聯通安徽省大學生創(chuàng)業(yè)大賽獲銅獎1項;指導學生獲第三屆挑戰(zhàn)杯安徽省大學生課外學術科技作品競賽三等獎1項。近年來主持產學研合作項目20余項,取得到校橫向項目資金60多萬元,多項成果在企業(yè)應用,取得較好的經濟效益。
章緒論(1)
1.1無機及分析化學課程的地位和作用(1)
1.2無機及分析化學課程的基本內容和教學基本要求(2)
1.2.1近代物質結構理論(2)
1.2.2化學平衡理論(2)
1.2.3元素化學(3)
1.2.4物質組成的化學分析法及有關理論(3)
1.2.5紫外可見分光光度法(3)
1.3定量分析方法簡介(4)
1.3.1化學分析法(4)
1.3.2儀器分析方法(4)
第二章原子結構和元素周期律(6)
2.1氫原子光譜和玻爾理論(6)
2.1.1氫原子光譜(6)
2.1.2原子的玻爾模型(6)
2.2原子的量子力學模型(7)
2.2.1微觀粒子的運動特征(7)
2.2.2波函數和原子軌道(9)
2.2.3四個量子數(11)
2.3多電子原子核外電子的分布(13)
2.3.1多電子原子軌道的能級(13)
2.3.2基態(tài)原子中電子排布的原理(13)
2.3.3基態(tài)原子中電子的分布(14)
2.3.4簡單基態(tài)陽離子中電子的分布(18)
2.4元素周期系和元素基本性質的周期性(18)
2.4.1原子的電子層結構與元素周期系(18)
2.4.2元素基本性質的周期性(19)
習題(24)
第三章分子結構和晶體結構(27)
3.1離子鍵理論與離子晶體(27)
3.1.1離子鍵的形成和特征(28)
3.1.2離子的性質(29)
3.1.3離子晶體(30)
3.2共價鍵理論(33)
3.2.1經典共價鍵理論(33)
3.2.2現代價鍵理論(34)
3.2.3雜化軌道理論(38)
3.2.4價層電子對互斥理論(VSEPR理論)(41)
3.2.5分子軌道理論(45)
3.2.6鍵參數(49)
3.3分子間作用力與氫鍵(52)
3.3.1分子的極性和分子的變形性(52)
3.3.2分子間作用力的種類(54)
3.3.3分子間作用力與物質性質的關系(55)
3.3.4氫鍵(55)
3.4原子晶體和分子晶體(57)
3.4.1分子晶體(57)
3.4.2原子晶體(58)
3.5金屬鍵和金屬晶體(59)
3.5.1改性共價鍵理論(60)
3.5.2金屬能帶理論(60)
3.5.3金屬晶體(62)
3.5.4晶體類型小結(62)
3.6離子的極化(64)
3.6.1離子極化(64)
3.5.2離子極化對物質結構和性質的影響(65)
習題(66)
第四章配位鍵和配位化合物(69)
4.1配位化合物的基本概念(69)
4.1.1配位化合物的定義(69)
4.1.2配位化合物的組成(70)
4.1.3配位化合物的命名(72)
4.1.4配位化合物的類型(73)
4.2配位化合物的化學鍵理論(75)
4.2.1價鍵理論(75)
4.2.2晶體場理論(79)
4.3配位化合物的應用(84)
4.3.1在分析化學中的應用(84)
4.3.2在工業(yè)生產中的應用(85)
4.3.3在生命科學中的應用(88)
習題(90)
第五章化學熱力學和化學動力學基礎(93)
5.1基本概念(93)
5.1.1化學計量數和化學反應進度(93)
5.1.2系統(tǒng)和環(huán)境(94)
5.1.3狀態(tài)與狀態(tài)函數(95)
5.1.4過程與途徑(95)
5.2熱力學定律(96)
5.2.1熱和功(96)
5.2.2熱力學能(96)
5.2.3熱力學定律(96)
5.3熱化學(thermochemistry)(97)
5.3.1反應熱和反應焓變(97)
5.3.2熱化學方程式(99)
5.3.3反應熱的計算(99)
5.4化學反應的方向(102)
5.4.1化學反應的自發(fā)性(102)
5.4.2化學反應的熵變(103)
5.4.3化學反應方向的判據(104)
5.5化學平衡(109)
5.5.1可逆反應和化學平衡(109)
5.5.2平衡常數及其相關計算(110)
5.5.3多重平衡規(guī)則(111)
5.5.4影響化學平衡的因素(111)
5.6化學反應速率(115)
5.6.1化學反應速率及其表示法(115)
5.6.2濃度對反應速率的影響(116)
5.6.3溫度對反應速率的影響(119)
5.6.4反應物濃度和反應時間的關系(速率方程的積分形式)(122)
5.6.5反應速率理論簡介(123)
5.6.6催化劑對反應速率的影響(125)
習題(126)
第六章水溶液中的解離平衡(131)
6.1酸堿平衡(131)
6.1.1酸堿質子理論(proton theory of acids and bases)(132)
6.1.2酸堿溶液的pH計算(135)
6.1.3同離子效應與緩沖溶液(140)
6.2強電解質溶液(142)
6.2.1離子氛的概念(142)
6.2.2活度和活度系數(143)
6.3沉淀溶解平衡(precipitation solubility equilibrium)(143)
6.3.1溶度積常數Ksp(143)
6.3.2溶解度和溶度積的換算(144)
6.3.3影響難溶電解質溶解度的因素(145)
6.3.4溶度積規(guī)則及其應用(147)
6.4配位平衡(152)
6.4.1配位平衡常數(152)
6.4.2配離子溶液中相關離子濃度的計算(153)
6.4.3配位平衡的移動(153)
6.4.4EDTA及其配合物的穩(wěn)定性(156)
習題(160)
第七章氧化還原反應(163)
7.1氧化還原的基本概念和反應方程式的配平(163)
7.1.1氧化數(163)
7.1.2氧化和還原(163)
7.1.3氧化還原反應方程式的配平(164)
7.2原電池和電極電勢(166)
7.2.1原電池(166)
7.2.2電極電勢的產生(168)
7.2.3電極電勢的確定和標準電極電勢(168)
7.2.4電極電勢的理論計算(170)
7.2.5影響電極電勢的因素能斯特方程(171)
7.3電極電勢的應用(172)
7.3.1判斷原電池的正、負極,計算原電池的電動勢(172)
7.3.2判斷氧化還原反應的方向(173)
7.3.3比較氧化劑和還原劑的相對強弱(174)
7.3.4判斷氧化還原反應的限度(176)
7.3.5測定某些化學平衡常數(177)
7.4元素電勢圖及其應用(179)
7.4.1元素的標準電極電勢圖(179)
7.4.2元素電勢圖的應用(179)
習題(180)
第八章定量分析化學概述(184)
8.1定量分析的一般過程(184)
8.2有效數字及其應用(184)
8.2.1有效數字的概念(184)
8.2.2有效數字的修約規(guī)則(185)
8.2.3有效數字的運算規(guī)則(185)
8.3定量分析中的誤差問題(186)
8.3.1誤差產生的原因(186)
8.3.2誤差與準確度(188)
8.3.3精密度與偏差(188)
8.3.4誤差、準確度和精密度的關系(189)
8.3.5提高分析結果準確度的方法(189)
8.4有限實驗數據的統(tǒng)計處理(190)
8.4.1平均值的置信區(qū)間(191)
8.4.2可疑數據的取舍(192)
8.4.3顯著性檢驗(significance test)(193)
8.4.4分析結果的數據處理和報告(195)
習題(196)
第九章化學分析法(198)
9.1滴定分析法概論(198)
9.1.1滴定方法分類(198)
9.1.2滴定分析法對化學反應的要求和滴定方式(199)
9.1.3標準溶液的配制法和濃度表示法(199)
9.1.4滴定分析中的基本計算(202)
習題91(204)
9.2酸堿滴定法(205)
9.2.1酸堿指示劑(205)
9.2.2酸堿溶液中各組分的分布(207)
9.2.3一元酸堿的滴定(208)
9.2.4多元酸(堿)、混合酸(堿)的滴定(214)
9.2.5酸堿滴定法的應用(216)
9.2.6終點誤差(221)
9.2.7非水溶液中的酸堿滴定簡介(222)
習題92(224)
9.3配位滴定法(226)
9.3.1配位滴定曲線(226)
9.3.2配位滴定中酸度條件的控制(227)
9.3.3金屬指示劑(229)
9.3.4混合離子的分別滴定(231)
9.3.5配位滴定的方式和應用(234)
習題93(237)
9.4氧化還原滴定法(239)
9.4.1條件電極電勢及其影響因素(239)
9.4.2氧化還原準確滴定條件和反應速率(242)
9.4.3氧化還原滴定曲線和終點的確定(244)
9.4.4氧化還原預處理(249)
9.4.5常用的氧化還原滴定法(250)
9.4.6電勢滴定法簡介(255)
習題94(258)
9.5沉淀溶解平衡在無機及分析化學中的應用(260)
9.5.1影響沉淀純度的因素(260)
9.5.2沉淀的形成和沉淀條件(262)
9.5.3重量分析法(264)
9.5.4沉淀滴定法(266)
習題95(270)
第十章分光光度法(272)
10.1概述(272)
10.1.1光的基本性質(272)
10.1.2分光光度法的特點(273)
10.1.3紫外可見吸收光譜的形成(273)
10.1.4物質有色的原因(275)
10.2光吸收的基本定律(275)
10.2.1透光度和吸光度(275)
10.2.2朗伯比爾定律(LambertBeers law)(276)
10.2.3吸光度的加和性(276)
10.2.4對朗伯比爾定律的偏離(277)
10.3分光光度計的基本部件(278)
10.4顯色反應和顯色反應條件的選擇(279)
10.4.1對顯色反應的要求(279)
10.4.2顯色反應條件的選擇(279)
10.5吸光度測量條件的選擇(281)
10.5.1入射光波長的選擇(281)
10.5.2參比溶液的選擇(281)
10.5.3吸光度測量范圍的選擇(282)
10.6分光光度法的應用(283)
10.6.1定性分析(283)
10.6.2定量分析(283)
10.6.3酸堿解離常數的測定(285)
10.6.4配合物組成的測定(286)
習題(286)
第十一章元素化學(288)
11.1元素概述(288)
11.1.1化學元素的自然資源(288)
11.1.2化學元素與生命(289)
11.1.3化學元素與環(huán)境(289)
11.2s區(qū)元素(291)
11.2.1s區(qū)元素的通性(291)
11.2.2s區(qū)元素的重要化合物(293)
11.3p區(qū)元素(294)
11.3.1p區(qū)元素的通性(294)
11.3.2p區(qū)重要元素及其化合物(295)
11.4d區(qū)元素(306)
11.4.1d區(qū)元素的通性(306)
11.4.2d區(qū)重要元素及其化合物(308)
11.5ds區(qū)元素(311)
11.5.1ds區(qū)元素的通性(311)
11.5.2ds區(qū)元素的重要化合物(311)
11.6f區(qū)元素(314)
11.6.1鑭系元素的通性(315)
11.6.2錒系元素概述(316)
11.6.3釷和鈾的化合物(317)
習題(317)
第十二章無機及分析化學中常用的分離和富集方法(319)
12.1分離程序的意義(319)
12.2沉淀分離法(319)
12.2.1無機沉淀劑沉淀分離法(320)
12.2.2有機沉淀劑沉淀分離法(321)
12.2.3共沉淀分離法(323)
12.3萃取分離法(324)
12.3.1萃取分離的基本原理(325)
12.3.2重要的萃取體系(326)
12.4色譜分離法(327)
12.4.1柱上色譜分離法(327)
12.4.2紙上色譜分離法(328)
12.4.1薄層色譜分離法(329)
12.5離子交換分離法(330)
12.5.1離子交換樹脂的種類和性質(330)
12.5.2離子交換親和力(332)
12.5.3離子交換分離過程(332)
12.5.4離子交換分離法的應用(333)
習題(334)
附錄(335)
附錄A常用物理和化學的基本常數(335)
附錄B物質的標準摩爾生成焓、標準摩爾生成吉布斯函數、標準摩爾熵和摩爾熱容
(100 kPa)>(336)
附錄C常見弱酸弱堿的電離平衡常數(340)
附錄D常見配離子的穩(wěn)定常數(25 ℃)(341)
附錄E難溶電解質的標準溶度積常數(18~25 ℃)(347)
附錄F標準電極電勢(349)
附錄G條件電極電勢(298.15 K)(360)
附錄H滴定分析中常用的指示劑(362)
附錄I常用化合物的相對分子質量(364)
參考文獻(366)
元素周期表(369)