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目 录1

序1

前言1

第一章元素周期性和周期反常现象1

1-1原子参数和周期性变化趋势1

1.1.1元素周期系中各元素问的联系1

1.1.2屏蔽效应钻穿效应和有效核电荷3

1.1.3原子半径和共价半径4

1.1.4电离能6

1.1.5原子的电子亲合能9

1.1.6原子的电负性9

1-2单质的性质及其周期性递变规律12

1.2.1结构和聚集态12

1.2.2物理性质14

1-3主族元素化合物的周期性性质17

1.3.1分子型氢化物17

1.3.2 氯化物19

1.3.3氧化物及其水合物23

1.3.4常见无机含氧酸盐的溶解性和热稳定性28

1-4周期反常现象33

1.4.1第二周期性和原子模型的松紧规律33

1.4.2氢和第二周期元素的反常性质39

1.4.3过渡后p区元素的不规则性42

1.4.4第六周期重过渡元素的不规则性46

第二章化学键对称性和立体化学48

2-1离子键形成中的能量48

2.1.1气相中离子键形成中的能量48

2.1.2晶体中的离子键形成中的能量50

2.1.3晶格能的实验确定56

2.1.4晶格能在无机化学中的应用57

2-2共价分子的成键理率63

2.2.1分子轨道理论和简单双原子分子的分子轨道法处理63

2.2.2多原子分子的分子轨道70

2.2.3键参数及其定量描述78

2-3对称性和立体化学87

2.3.1对称操作和对称元素87

2.3.2对称群90

2.3.3分子立体构型的判断—价层电子对互斥理论102

2. 3.4主族元素的立体化学107

第三章无机固体化学113

3-1无机固体的合成113

3-2晶体结构116

3.2.1化学键和晶体116

3.2.2晶体的结构116

3.2.3半径比和电负性对晶体结构的影响127

3.2.4Pauling规则128

3.2.5等电子原理的应用132

3-3晶体缺陷及其应用133

3.3.1实际晶体中的缺陷133

3.3.2非整比化合物135

3.3.3离子固体的导电和固体电解质136

3.3.4超导139

3-4金属141

3.4.1键能和结构141

3.4.2 Hume-Rothery化合物145

3.4.3金属性化合物146

3.4.4能带理论146

3-5半导体150

3.5.1本征半导体和化合物半导体150

3.5.2杂质半导体152

3.5.3缺陷半导体和控制价半导体153

3.5.4半导体的应用154

第四章酸碱和溶剂化学157

4-1酸碱概念157

4.1.1电子酸碱概念157

4.1.2质子酸碱和质子溶剂162

4-2溶剂化学166

4.2.1水溶液体系166

4.2.2非水质子溶剂体系169

4.2.3非质子溶剂体系173

4-3酸碱强度177

4.3.1水溶液中的质子酸碱的强度177

4.3.2非水溶剂中的质子酸碱的强度188

4.3.3电子酸碱的强度192

4.3.4超酸和魔酸193

第五章主族元素的一些配合物有机金属197

化合物和簇化合物197

5-1电子给体－受体配合物197

5.1.1主族金属离子作为受体的化合物197

5.1.2准金属电子受体化合物204

5-2有机金属化合物206

5.2.1有机金属化合物及其成键特征206

5.2.2 Li、Be、B和Al的有机金属化合物207

5.2.3 ⅡB、ⅢA和ⅣA元素的有机金属化合物210

5-3非金属原子簇化合物—硼烷及其衍生物215

5.3.1硼烷216

5.3.2硼烷衍生物236

第六章 d区过渡元素化学通论244

6-1 d轨道的特性与过渡元素的价电子构型244

6-2过渡元素的配位化学248

6.2.1晶体场理论和配位场理论248

6.2.2分子轨道理论267

6-3过渡金属化合物的电子光谱272

6.3.1电子吸收光谱272

6.2.3晶体场理论、配位场理论及分子轨道理论的比较272

6.3.2配体内部光谱274

6.3.3配位场光谱275

6.3.4电荷迁移光谱290

6-4过渡元素的磁性292

6.4.1磁性分类292

6.4.2磁矩的计算294

6.4.3磁矩的实验确定299

6.5.1第一过渡系电对M2+/M的电极电位301

6-5过渡元素氧化还原反应的热力学301

6.5.2第一过渡系电对M3+/M2+的电极电位306

6.5.3强场配体对电对氧化态稳定性的影响307

第七章d区过渡元素的叙述化学313

Ⅰ第一过渡系元素313

7-1第一过渡系单质和化合物制备的一般方法313

7.1.1元素在自然界的存在和提取313

7.1.2过渡元素简单化合物的制备319

7-2第一过渡系元素氧化态及物种的特征和分布323

7.2.1与半径和电荷有关的性质通过氧化态的讨论323

7.2.2物种的分布特征与氧化态的关系324

7.2.3吉布斯自由能－氧化态图326

7.2.4低氧化态物种328

7.2.5中等氧化态物种328

7.2.6过渡系元素高氧化念物种的稳定性329

7-3第一过渡系元素的化学331

7.3.1锰331

7.3.2锰前过渡元素334

7.3.3锰后过渡元素336

7-4过渡元素化学的d电子构型分类347

Ⅱ重过渡元素351

7-5重过渡元素的特点352

7-6 ⅣB-ⅦB族重过渡元素化学355

7.6.1存在与制备355

7.6.2金属的性质和用途357

7.6.3主要氧化态及其简单化合物358

7.6.4配合物365

7.6.5同多酸（盐）与杂多酸（盐）366

7-7铂系金属369

7.7.1铂系金属的特点369

7.7.2配合物370

7.7.3铂系金属的应用372

7-8 ⅠB、ⅡB重金属元素373

7.8.1存在与提取373

7.8.2金属的性质和用途374

7.8.3卤化物375

7.8.4配合物376

7-9关于Cu、Ag、Au和Zn、Cd、Hg活泼性的讨论378

第八章 d区过渡金属元素配合物的立体化学385

反应动力学及其制备化学385

8-1配合物的几何构型385

8.1.1低配位化合物386

8.1.2高配位化合物397

8.1.3立体化学非刚性和流变分子401

8.1.4配合物几何构型的理论预测404

角重叠模型简介404

8-2配合物的异构现象416

8.2.1几何异构现象416

8.2.2旋光异构现象420

8.2.3其它异构现象423

8.3.1基本概念427

8-3配体取代反应427

8.3.2八面体配合物的配体取代反应433

8.3.3平面正方形配合物的配体取代反应445

8-4电子转移反应453

8.4.1外球机理453

8.4.2内球机理456

8.4.3双电子转移反应461

8.5.1经典配合物的制备463

8-5配合物的制备463

8.5.2异构体的制备与分离468

8.5.3大环配合物的模板合成471

第九章有机过渡金属化合物和金属原子簇化学478

9-1金属羰基化合物478

9.1.1概述478

9.1.2有效原子序数规则480

9.1.3金属羰基化合物的制备及其反应483

9.1.4羰基化合物的结构和化学键485

9-2类羰基配体的有机过渡金属化合物491

9.2.1分子氮配合物492

9.2.2亚硝酰基配合物495

9.2.3 CN配合物496

9.2.4 AR3配体配合物496

9-3不饱和链烃配合物497

9.3.1乙烯配合物498

9.3.2乙炔配合物500

9-4金属环多烯化合物502

9.4.1茂夹心型化合物502

9.4.2苯夹心型化合物507

9.4.3环辛四烯夹心型化合物509

9-5过渡金属原子簇化学509

9.5.1金属－金属键510

9.5.2 18电子规则在原子簇中的应用513

9.5.3过渡金属羰基簇化合物515

9.5.4过渡金属的卤素簇523

9.5.5过渡金属簇化合物的合成与反应524

9-6应用有机金属化合物和簇化合物的527

一些催化反应527

9.6.1过渡金属有机化合物的催化反应527

9.6.2金属羰基化合物的催化反应529

9.6.3金属原子簇的催化反应531

第十章f区过渡元素化学537

Ⅰ镧系元素537

10-1概述537

10.1.1镧系和稀土537

10.1.2镧系元素的价电子层结538

10.1.3原子半径和离子半径540

10-2镧系元素的存在提取和用途543

10.2.1镧系元素的存在提取和用途543

10.2.2镧系（稀土）分离544

10.2.3镧系金属的制备550

10.2.4用途550

10.3.1镧系金属的物理性质551

10-3镧系元素的性质551

10.3.2镧系元素的化学性质552

10.3.3氧化态554

10.3.4镧系元素的光学性质558

10.3.5镧系元素的磁学性质566

10.3.6镧系元素的放射性568

10-4简单镧系化合物569

10.4.1氧化物569

10.4.2氢氧化物570

10.4.3氢化物571

10.4.4镧系盐类572

10.4.5其它镧系化合物580

10-5镧系元素的配合物581

10.5.1f电子的角度分布和配位场效应581

10.5.2镧系配合物的一般特点585

10.5.3镧系配合物的稳定性585

10.5.4水溶液体系中的镧系配合物588

10.5.5镧系离子的一些主要配合物591

10-6镧系元素的有机金属化合物593

Ⅱ锕系元素596

10-7锕系元系的通性596

10.7.1锕系元素的价电子层结构597

10.7.4磁性598

10.7.5离子颜色和电子光谱598

10.7.3原子半径和离子半径598

10.7.2氧化态598

10.7.6锕系元素的放射性600

10-8锕系元素的存在和制备600

10-9锕系元素的化学602

10.9.1锕602

10.9.2 钍602

10.9.3镤604

10.9.4铀605

10.9.5镎、钚、镅609

10.9.6超镅元素610

10-10锕系元素的有机金属化合物611

10-11类锕系元素612

第十一章无机元素的生物学效应616

11-1导言616

11-2主族元素的生物学效应626

11-3d区过渡元素的生物学效应632

11-4稀土元素的生物学效应642

11-5金属元素的生物学作用特点644

11-6重金属元素的生物毒性648

第十二章放射性和核现象656

12-1放射性 自发核反应656

12.1.1放射性射线657

12.1.2放射性移位定律659

12.1.3中子和质子的稳定比例659

12.1.4衰变速率和半衰期661

12.1.5放射性衰变系665

12.1.6放射性的检测666

12.1.7辐射伤害和防护667

12-2同位素及其应用668

12.2.1同位素668

12.2.2同位素的分离668

12.2.3同位素的应用670

12-3基本粒子673

12-4核的稳定性与结合能675

12.4.1核的性质675

12.4.2核力的本性678

12.4.3原子核的结构模型679

12-5人工核反应681

12.5.1轰击反应681

12.5.2核裂变684

12.5.3核聚变686

12-6超重元素的合成687

12.6.1超重元素稳定存在的可能性687

12.6.2超重元素合成的艰巨性690

附录 重要无机化学文献来源695