高等学校“十三五”规划教材 基础化学 第2版PDF电子书下载

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第1部分 化学原理 1

第1章 气体 1

1.1 理想气体状态方程 1

1.1.1 波义耳定律 1

1.1.2 盖·吕萨克定律 1

1.1.3 化合体积定律和阿伏伽德罗定律 2

1.1.4 理想气体状态方程 2

1.1.5 气体常数 3

1.2 理想气体混合物 4

1.2.1 道尔顿分压定律 4

1.2.2 阿马格分体积定律 5

思考题 6

习题 6

第2章 化学反应的方向 8

2.1 化学反应方向的焓变判据 8

2.1.1 热力学中常用的术语 9

2.1.2 热力学第一定律 12

2.1.3 常见化学反应的过程 13

2.1.4 化学反应热效应 14

2.1.5 热效应的计算 17

2.1.6 焓变对化学反应方向的影响 21

2.2 化学反应方向的熵变判据 21

2.2.1 熵及熵的性质 21

2.2.2 熵变对化学反应方向的影响 24

2.3 化学反应方向的吉布斯自由能变判据 25

2.3.1 吉布斯自由能 25

2.3.2 吉布斯自由能变对化学反应方向的影响 27

思考题 28

习题 29

第3章 化学反应的限度 32

3.1 化学反应限度的判据 32

3.1.1 摩尔反应吉布斯自由能与化学平衡 32

3.1.2 化学平衡常数 33

3.2 标准平衡常数的应用 38

3.2.1 非平衡状态化学反应的方向 38

3.2.2 化学平衡组成及理论转化率的计算 39

3.3 化学平衡的移动 40

3.3.1 浓度对化学平衡的影响 41

3.3.2 压力对化学平衡的影响 42

3.3.3 温度对化学平衡的影响 43

3.3.4 吕·查德理原理 44

思考题 45

习题 46

第4章 定量分析概论 49

4.1 定量分析中的误差 49

4.1.1 误差的分类及产生的原因 49

4.1.2 误差的减免方法 50

4.1.3 测定结果的准确度与精密度 51

4.1.4 可疑测定值的取舍方法 54

4.2 有效数字及运算规则 54

4.2.1 有效数字的意义及位数 55

4.2.2 有效数字修约规则 56

4.2.3 有效数字的运算规则 56

4.2.4 有效数字的运算规则的应用 57

4.3 滴定分析法概论 57

4.3.1 滴定分析法简介 57

4.3.2 标准溶液 59

4.3.3 滴定分析的计算 61

思考题 65

习题 67

第5章 酸碱平衡 69

5.1 电解质溶液 69

5.1.1 强电解质溶液 69

5.1.2 弱电解质溶液 70

5.2 酸碱理论 70

5.2.1 酸碱理论的发展 70

5.2.2 酸碱质子理论 71

5.3 水的离解平衡 73

5.3.1 水的离子积 73

5.3.2 水溶液中的酸碱性和pH值 74

5.4 弱酸、弱碱的离解平衡 75

5.4.1 分子型弱酸、弱碱的离解平衡 75

5.4.2 离子型弱酸、弱碱的离解平衡 80

5.5 缓冲溶液 83

5.5.1 同离子效应 84

5.5.2 缓冲溶液的组成及缓冲作用 84

5.5.3 缓冲溶液pH值的计算 85

5.5.4 缓冲溶液的缓冲容量和缓冲范围 85

5.5.5 缓冲溶液的选择和配制 87

思考题 88

习题 89

第6章 酸碱滴定法 91

6.1 酸碱指示剂 91

6.1.1 酸碱指示剂的变色原理 91

6.1.2 指示剂的变色范围及变色点 91

6.1.3 混合指示剂 93

6.1.4 几点注意事项 94

6.2 酸碱滴定法的基本原理 94

6.2.1 强碱（酸）滴定强酸（碱） 94

6.2.2 强碱（酸）滴定一元弱酸（碱） 97

6.2.3 多元酸（碱）的滴定 100

6.3 酸碱标准溶液的配制与标定 101

6.4 酸碱滴定的应用 102

思考题 105

习题 106

第7章 沉淀-溶解平衡 108

7.1 溶度积原理 108

7.1.1 溶度积 108

7.1.2 溶度积与溶解度 108

7.2 沉淀溶解平衡的移动 109

7.2.1 同离子效应 109

7.2.2 盐效应 110

7.2.3 酸效应 110

7.2.4 配合效应 110

7.3 溶度积规则及应用 110

7.3.1 溶度积规则 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 沉淀的转化 115

思考题 115

习题 117

第8章 沉淀滴定法 118

8.1 概述 118

8.2 莫尔法 118

8.2.1 基本原理 118

8.2.2 滴定条件 118

8.2.3 方法特点及应用范围 120

8.3 佛尔哈德法 120

8.3.1 直接滴定法测定Ag＋ 120

8.3.2 返滴定法测定卤素离子 121

8.3.3 佛尔哈德法特点及应用范围 122

8.4 法扬司法 122

8.4.1 基本原理 122

8.4.2 滴定条件 123

8.4.3 方法特点及应用范围 123

思考题 123

习题 124

第9章 氧化还原反应及电化学基础 125

9.1 氧化还原反应的基本概念 125

9.1.1 氧化数 125

9.1.2 氧化还原反应 126

9.1.3 氧化还原反应方程式配平 126

9.2 原电池 129

9.2.1 原电池组成和原电池符号 129

9.2.2 电极类型 130

9.2.3 电池电动势 131

9.2.4 电池电动势与电池反应吉布斯自由能的关系 131

9.2.5 标准电动势与电池反应平衡常数 132

9.3 电极电势 132

9.3.1 电极电势的产生 132

9.3.2 标准电极电势 133

9.3.3 标准电极电势计算 135

9.4 影响电极电势的因素 136

9.4.1 能斯特（Nernst）方程 136

9.4.2 浓度对电极电势的影响 137

9.4.3 酸度对电极电势的影响 140

9.5 电极电势及电池电动势的应用 141

9.5.1 电极电势应用 141

9.5.2 电池电动势应用 143

9.6 元素电势图 143

9.7 水的电势-pH图 145

思考题 146

习题 148

第10章 氧化还原滴定法 150

10.1 氧化还原平衡 150

10.1.1 式量电势（条件电势） 150

10.1.2 影响条件电势的因素及条件电势的计算 151

10.1.3 氧化还原反应进行的程度 152

10.2 氧化还原反应速率及影响因素 153

10.3 氧化还原滴定曲线及终点的确定 154

10.3.1 氧化还原滴定曲线的计算 154

10.3.2 氧化还原指示剂 156

10.4 氧化还原滴定法中的预处理 157

10.4.1 常用的氧化剂 157

10.4.2 常用的还原剂 158

10.5 氧化还原滴定法的应用 159

10.5.1 高锰酸钾法 159

10.5.2 碘法 161

10.5.3 其他氧化还原滴定法 164

10.6 氧化还原滴定结果的计算 165

思考题 167

习题 167

第11章 原子结构 169

11.1 原子的玻尔模型 170

11.1.1 经典物理学局限性 170

11.1.2 氢原子光谱 171

11.1.3 氢原子的玻尔模型 172

11.2 原子的量子力学模型 173

11.2.1 微观粒子的波粒二象性 173

11.2.2 微观粒子测不准关系 174

11.2.3 波函数和薛定谔方程 175

11.2.4 原子核外电子运动状态 176

11.2.5 波函数和电子云的空间图形 179

11.3 多电子结构和元素周期律 181

11.3.1 屏蔽效应和钻穿效应 181

11.3.2 鲍林近似能级图 183

11.3.3 多电子原子的核外电子排布规律 184

11.3.4 原子核外电子排布与元素周期律 186

11.4 主要原子参数及其变化规律 189

11.4.1 原子半径 189

11.4.2 电离能 190

11.4.3 电子亲和能 191

11.4.4 电负性 192

思考题 193

习题 194

第12章 分子结构 196

12.1 离子键理论 196

12.1.1 离子键的形成 196

12.1.2 离子的特征 198

12.1.3 离子晶体 200

12.1.4 离子极化作用 203

12.2 共价键理论 204

12.2.1 价键理论 205

12.2.2 杂化轨道理论 209

12.2.3 价电子对互斥理论 214

12.2.4 分子轨道理论 217

12.2.5 原子晶体 221

12.3 金属键理论 221

12.3.1 改性共价键理论 221

12.3.2 金属能带理论 222

12.3.3 金属晶体 223

12.4 分子间作用力 224

12.4.1 分子的极性与变形性 225

12.4.2 分子间作用力 226

12.4.3 氢键 228

12.4.4 分子晶体 229

思考题 229

习题 230

第13章 配位化合物 232

13.1 基本概念 232

13.1.1 配合物的组成 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 配合物的空间构型和磁性 237

13.2.1 配合物的空间构型 237

13.2.2 配合物的磁性 238

13.3 配合物的化学键理论 238

13.3.1 价键理论 238

13.3.2 晶体场理论 243

13.4 配合物的稳定性 248

13.4.1 配位平衡和平衡常数 248

13.4.2 影响配位化合物稳定性的因素 250

13.4.3 配位平衡的移动 252

13.5 配合物的应用 256

13.5.1 在分析化学中的应用 256

13.5.2 在工业生产中的应用 258

13.5.3 在生命科学中的作用 259

13.5.4 与生物化学的关系 259

思考题 260

习题 261

第14章 配合滴定法 263

14.1 EDTA及EDTA配合物的特点 264

14.1.1 EDTA的性质 264

14.1.2 金属-EDTA配合物的特点 265

14.2 外界条件对EDTA与金属离子配合物稳定性的影响 266

14.2.1 EDTA的酸效应与酸效应系数αY（H） 267

14.2.2 金属离子M的副反应与副反应系数 267

14.2.3 配合物MY的副反应与副反应系数 268

14.2.4 条件稳定常数K？ 269

14.3 滴定曲线 270

14.3.1 曲线绘制 270

14.3.2 影响配合滴定突跃大小的因素 271

14.3.3 金属离子被准确滴定的条件 272

14.3.4 配合滴定中酸度的控制 273

14.4 金属指示剂 274

14.4.1 金属指示剂的作用原理 274

14.4.2 金属指示剂必须具备的条件 275

14.4.3 金属指示剂的配制 275

14.4.4 常见金属指示剂 276

14.5 混合离子的滴定 278

14.5.1 控制溶液的酸度进行分别滴定 278

14.5.2 利用掩蔽和解蔽的方法 279

14.5.3 其他配合剂的应用 281

14.6 配合滴定的方式和应用 281

14.6.1 配合滴定方式 281

14.6.2 配合滴定结果的计算 283

思考题 284

习题 285

第2部分 元素化学 287

第15章 主族金属元素（一） 287

15.1 s区元素概述 287

15.2 碱金属 288

15.2.1 碱金属单质的物理化学性质 288

15.2.2 碱金属的氢化物 290

15.2.3 碱金属的氧化物 290

15.2.4 碱金属的氢氧化物 292

15.2.5 碱金属重要盐类的性质 293

15.2.6 碱金属配位化合物 293

15.3 碱土金属 293

15.3.1 碱土金属单质的物理化学性质 293

15.3.2 碱土金属的氢化物 294

15.3.3 碱土金属的氧化物 295

15.3.4 碱土金属的氢氧化物 295

15.3.5 碱土金属的盐类 296

15.3.6 碱土金属配位化合物 296

15.4 锂、铍的特殊性 297

15.4.1 对角线规则 297

15.4.2 锂的特殊性及锂、镁的相似性 297

15.4.3 铍的特殊性及铍、铝的相似性 297

15.5 碱金属和碱土金属的生物效应 298

15.5.1 碱金属的生物效应 298

15.5.2 碱土金属的生物效应 299

思考题 300

习题 300

第16章 主族金属元素（二） 302

16.1 p区元素概述 302

16.2 铝 302

16.2.1 铝的物理化学性质 302

16.2.2 氧化铝和氢氧化铝 303

16.2.3 铝盐 304

16.3 锡、铅 305

16.3.1 锡和铅的物理化学性质 306

16.3.2 锡和铅的氧化物和氢氧化物 306

16.3.3 锡和铅的化合物 308

16.3.4 Sn（Ⅱ）的还原性和Pb（Ⅳ）的氧化性 309

16.4 砷、锑、铋 310

16.4.1 砷、锑、铋的物理化学性质 310

16.4.2 砷、锑、铋的氧化物和氧化物的水合物 311

16.4.3 砷、锑、铋的化合物 312

思考题 314

习题 314

第17章 非金属元素 317

17.1 概述 317

17.1.1 单质 317

17.1.2 化合物 318

17.2 卤素 320

17.2.1 卤素单质的物理化学性质 321

17.2.2 卤化氢和氢卤酸 324

17.2.3 卤化物、卤素互化物和多卤化物 327

17.2.4 卤素的氧化物、含氧酸和盐 330

17.2.5 拟卤素 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、硼的物理化学性质 374

17.5.2 碳的氧化物、含氧酸和盐 376

17.5.3 硅的氧化物、含氧酸和盐 378

17.5.4 硼的氧化物、氢化物、含氧酸和盐 380

17.6 氢和稀有气体 383

17.6.1 氢 383

17.6.2 稀有气体 385

思考题 388

习题 388

第18章 过渡元素（一） 390

18.1 过渡元素概述 390

18.2 钛副族 391

18.2.1 钛的物理化学性质 391

18.2.2 钛的氧化物和钛酸盐 392

18.2.3 钛的卤化物 393

18.2.4 锆和铪的重要化合物 394

18.3 钒副族 394

18.3.1 钒族元素的物理化学性质 395

18.3.2 钒族元素的重要化合物 396

18.4 铬副族 397

18.4.1 铬的物理化学性质 398

18.4.2 铬（Ⅲ）的化合物 399

18.4.3 Cr（Ⅵ）化合物 402

18.4.4 钼和钨的重要化合物 405

18.5 锰副族 407

18.5.1 锰的物理化学性质 408

18.5.2 Mn（Ⅱ）的化合物 408

18.5.3 Mn（Ⅳ）的化合物 409

18.5.4 Mn（Ⅵ）和Mn（Ⅶ）的化合物 410

18.5.5 锝和铼的重要化合物 412

18.6 铁系元素 413

18.6.1 铁系元素单质的物理化学性质 414

18.6.2 铁系元素的氧化物和氢氧化物 415

18.6.3 铁盐、钴盐和镍盐 416

18.6.4 铁系元素的配合物 418

18.7 铂系元素 423

18.7.1 铂系元素单质的重要物理化学性质 423

18.7.2 铂系元素的重要化合物 424

18.8 稀土元素和镧系元素 425

18.9 锕系元素简介 431

思考题 432

习题 433

第19章 过渡元素（二） 437

19.1 铜副族元素 437

19.1.1 铜副族元素单质的物理化学性质 438

19.1.2 铜副族元素的氧化物和氢氧化物 439

19.1.3 铜副族元素的化合物 440

19.1.4 铜副族元素的配合物 444

19.1.5 铜（Ⅰ）与铜（Ⅱ）的相互转化 445

19.2 锌副族元素 446

19.2.1 锌副族元素单质的物理化学性质 447

19.2.2 锌副族元素的氧化物和氢氧化物 449

19.2.3 锌副族元素的化合物 450

思考题 454

习题 455

第20章 常见离子的分离和鉴定 457

20.1 定性分析概述 457

20.1.1 鉴定反应和鉴定反应的条件 457

20.1.2 鉴定反应的灵敏度和选择性 458

20.1.3 空白试验和对照试验 459

20.1.4 分别分析和系统分析 460

20.2 常见阳离子的分析和鉴定 460

20.2.1 阳离子与常用试剂的反应 460

20.2.2 阳离子的系统分析方法 464

20.3 常见阴离子的分析和鉴定 477

20.3.1 阴离子的初步检验 477

20.3.2 阴离子的鉴定 478

思考题 481

习题 482

附录 484

附录1 常用物理量、单位和符号 484

附录2 国际单位制（SI） 485

附录3 一些基本的物理常数 486

附录4 一些物质的标准热力学数据（298.15 K，100kPa） 487

附录5 一些有机物的标准摩尔燃烧焓△cH？ 493

附录6 弱酸弱碱在水中的解离常数（298.15 K） 493

附录7 常用缓冲溶液的配制及pH范围 494

附录8 难溶电解质的溶度积（298K） 494

附录9 标准电极电势（298.15 K） 495

附录10 一些弱电解质、难溶物和配离子标准电极电势（298.15 K） 501

附录11 某些氧化还原电对的条件电势 503

附录12 元素原子参数 504

附录13 鲍林（Pauling）离子半径 505

附录14 某些键的键能和键长 506

附录15 一些配离子的稳定常数（298K） 507

参考文献 508

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