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绪论1

第一节 化学研究的对象与内容1

上篇1

第二节 无机化学的发展状况2

第三节 学习无机化学的方法3

1.2 元素、核素和同位素4

第三章 电解质溶液4

1.3 摩尔和摩尔质量4

2.2 一元弱酸、弱碱的电离4

1.1 原子、分子4

第一节 基础知识4

第一章 气体、水和溶液4

1.4 原子量和分子量5

第二节 气体6

2.1 理想气体状态方程式6

2.2 道尔顿分压定律7

3.2 水的相图10

3.1 相的概念10

第三节 水的相图10

4.1 溶液的浓度13

第四节 溶液13

4.2 非电解质稀溶液的通性14

学习指导17

习题18

第二章 化学反应的热效应、方向和限度20

第一节 化学反应的热效应20

1.1 内能20

1.2 热力学第一定律21

1.3 化学反应的热效应--焓变(△H)22

1.4 热效应的计算方法24

第二节 化学反应的方向29

3.4 平衡常数的应用38

3.5 化学平衡的移动40

学习指导41

习题41

第一节 强电解质溶液理论44

1.1 强电解质在溶液中的状况44

1.2 活度和活度系数44

第二节 弱电解质和电离平衡45

2.1 水的电离和溶液的酸碱性45

2.3 多元弱酸的电离平衡49

2.5 同离子效应和缓冲溶液51

第三节 盐类水解54

3.1 一元弱酸或弱碱盐的水解54

3.2 多元弱酸盐和多元弱碱盐的水解56

3.3 影响水解程度的因素57

第四节 酸碱理论的发展58

4.1 经典酸碱理论的局限性58

4.2 酸碱质子理论58

4.3 酸碱电子理论59

第五节 沉淀与溶解平衡60

5.1 溶度积规则60

5.2 沉淀的生成62

5.3 沉淀的溶解64

5.4 分步沉淀66

5.5 沉淀的转化67

学习指导68

习题68

第四章 化学反应速率70

第一节 化学反应速率的表示方法70

1.1 平均速率70

1.2 瞬时速率71

第二节 两种反应速率理论72

2.1 反应速率的碰撞理论72

2.2 反应速率的过渡态理论72

3.1 基元反应73

第三节 浓度对反应速率的影响--速率定律73

3.2 反应速率方程74

3.3 反应级数75

3.4 反应物浓度与时间的关系76

第四节 温度对反应速率的影响--速率指数定律77

第五节 催化剂79

第六节 反应机理简介82

学习指导83

习题84

第五章 原子和小分子的结构86

第一节 核外电子运动状态86

1.1 氢原子光谱和玻尔理论86

1.2 电子的波粒二象性89

1.4 波动方程和量子数91

1.3 不确定原理91

1.5 原子轨道ψ和概率密度|ψ|2的图形94

第二节 核外电子排布与周期表98

2.1 原子轨道的近似能级图98

2.2 屏蔽效应和钻穿效应99

2.3 科顿的原子轨道能级图101

2.4 核外电子的排布规则103

2.5 原子的电子层结构和元素周期系103

第三节 元素基本性质的周期性108

3.1 原子半径108

3.2 电离势109

3.3 电子亲合势110

3.4 元素的电负性112

4.1 价键理论114

第四节 小分子的结构114

4.2 杂化轨道理论117

4.3 分子轨道理论122

第五节 分子间的作用力和氢键129

5.1 共价键的极性和分子极性129

5.2 分子间作用力130

5.3 氢键131

第六节 氢、碱金属和碱土金属136

第一节 氢136

1.1 氢的同位素136

1.2 正氢和仲氢136

1.3 氢的性质和用途136

第二节 碱金属和碱土金属的单质137

2.1 金属晶体138

2.2 金属键理论140

2.3 碱金属和碱土金属单质的性质141

2.4 一般的制备方法143

第三节 离子键和离子晶体144

3.1 离子键144

3.2 离子晶体144

3.3 晶格能146

3.4 键型变异现象150

第四节 碱金属和碱土金属的化合物152

4.1 氢化物152

4.2 氧化物152

4.3 氢氧化物154

4.4 盐类155

学习指导156

习题156

第七章 稀有气体158

第一节 稀有气体的发现158

第二节 稀有气体的性质和用途158

2.1 稀有气体的性质158

2.2 液氦159

2.3 稀有气体的分离和用途159

第三节 稀有气体的化合物160

3.1 氙的氟化物161

3.2 氙的含氧化合物162

4.1 基本要点163

第四节 价层电子对互斥理论简介163

4.2 用价层电子对互斥理论判断分子结构的一般规则165

第五节 氙的化合物结构167

5.1 一些氙化合物结构167

5.2 分子轨道法处理氙化合物分子结构167

学习指导169

习题169

第八章卤素与电极电势171

第一节 卤素的性质171

1.1 卤素的基本性质171

1.2 卤素单质的性质172

1.3 氟的特性173

1.4 氧化还原反应174

第二节 电极电势175

2.1 原电池和电极电势176

2.2 标准电极电势178

2.3 影响电极电势的因素183

第三节 卤素单质的制备和用途189

3.1 氟189

3.2 氯190

3.3 溴和碘191

3.4 元素电势图192

第四节 卤化氢、卤化物、卤素互化物、多卤化物、类卤化物196

4.1 卤化氢和氢卤酸196

4.2 卤化物198

4.3 卤素互化物199

4.4 多卤化物199

4.5 类卤化物200

5.1 卤素的氧化物202

第五节 卤素的含氧化合物202

5.2 卤素含氧酸及其盐203

学习指导207

习题207

第九章 氧族元素211

第一节 基本性质211

第二节 单质212

2.1 氧和臭氧212

2.2 硫213

2.3 硒和碲215

第三节 自由能--氧化态图215

4.1 氢化物218

第四节 氧族元素的二元化合物218

4.2 硫化物和多硫化物221

第五节 含氧化合物222

5.3 硒、碲的氧化物和含氧酸229

第六节 含氧酸的氧化还原性和酸的强度规律229

6.1 含氧酸的氧化还原性229

6.2 无机含氧酸强度变化规律231

学习指导231

习题232

第十章 氮族元素234

第一节 基本性质234

2.1 氮237

2.2 磷237

第二节 单质237

2.3 砷、锑、铋239

第三节 氢化物240

3.1 氮的氢化物243

3.2 磷、砷、锑的氢化物243

第四节 氮的含氧化合物244

4.1 氧化物244

4.2 含氧酸及其盐244

第五节 磷和砷分族的含氧化合物247

5.1 磷的含氧化合物247

5.2 砷、锑、铋的含氧化合物252

第六节 硫化物和卤化物253

6.1 硫化物253

6.2 卤化物254

学习指导255

习题255

第十一章 碳族元素259

第一节 基本性质259

第二节 单质259

2.1 碳的同素异性体261

2.2 硅、锗、锡、铅262

第三节 碳的化合物265

3.1 含氧化合物265

3.2 无机含氧酸盐热分解规律268

3.3 碳化物269

3.4 碳的氧化作用的热力学270

4.2 卤化物272

第四节 硅的化合物272

4.1 硅的氢化物(硅烷)272

4.3 含氧化合物273

第五节 锡和铅的化合物276

5.1 氧化物和氢氧化物276

5.2 卤化物278

5.3 硫化物279

5.4 Pb(II)的含氧酸盐279

5.5 铅蓄电池原理279

学习指导280

习题280

第十二章 硼族元素283

第一节 基本性质283

2.1 单质硼284

第二节 硼284

2.2 硼的化合物285

第三节 铝291

3.1 铝及其化合物291

3.2 周期表中对角线规则293

第四节 镓分族293

学习指导294

习题294

第十三章 铜、锌分族和配位化合物296

第一节 铜、锌分族的通性和单质296

1.1 铜、锌分族的通性296

1.2 铜、锌分族的单质297

第二节 配位化合物的基本概念301

2.1 配位化合物的定义302

2.2 配合物的组成302

2.3 配合物的命名304

2.4 配合物的价键理论和空间构型305

2.5 配合物的稳定性307

第三节 铜分族的化合物311

3.1 铜分族的简单化合物311

3.2 铜分族的配合物315

3.3 铜(Ⅰ)和铜(Ⅱ)的相互转化316

3.4 配合平衡和沉淀平衡的关系316

1.1 过渡元素的原子结构特征316

3.5 配合平衡与氧化还原平衡的关系318

4.1 锌分族的简单化合物319

4.2 锌分族的配合物320

4.3 汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)的相互转化321

4.4 镉和汞对环境的污染和处理322

学习指导323

习题323

第十四章 过渡元素326

第一节 过渡元素通性326

1.2 过渡元素的金属性328

1.3 过渡元素的氧化态和离子半径329

1.4 过渡元素形成化合物时的价键特征329

1.5 过渡元素的氧化物及氢氧化物的性质330

1.7 间充化合物331

1.6 过渡元素具有很强的形成配合物倾向331

第二节 钛及其化合物332

2.1 钛的特性332

2.2 钛的重要化合物332

2.3 钛在自然界中的存在及制备334

第三节 钒及其化合物334

3.1 钒的性质及用途334

3.2 钒的化合物335

第四节 过渡元素的配位化学336

4.1 配位化合物的异构现象336

4.2 晶体场理论337

4.3 过渡元素配合物的应用341

第五节 铬分族343

5.1 铬分族通性343

5.2 铬及其重要化合物344

5.3 钼、钨347

第六节 锰及其化合物347

6.2 锰(Ⅱ)盐348

6.3 锰(Ⅳ)的化合物--MnO2348

6.1 锰的性质348

6.4 锰(Ⅶ)的化合物--高锰酸盐349

第七节 铁、钴、镍350

7.1 氧化物和氢氧化物350

7.2 盐类351

7.3 铁、钴、镍的配合物352

学习指导353

习题354

1.1 单质和化合物的物理性质357

第一节 引论357

下篇357

1.2 单质和化合物的化学性质359

第十五章 主族元素化学359

第二节 s区元素362

2.1 离子晶体与晶格能362

2.2 s区元素简单化合物的热稳定性370

2.3 s区金属盐类在水中的溶解性375

第三节 P区元素378

3.1 P区元素化合物的结构化学378

3.2 电负性与键能382

3.3某些p区元素共价化合物的稳定性385

第四节 硼烷388

4.1 通性388

4.2 结构理论的概述和Wade规则389

第四节 锌分族的化合物391

4.3 中性硼烷的合成与反应394

4.4 闭式硼烷阴离子的合成与反应395

4.5 碳硼烷396

第五节 稀有气体化合物398

5.1 离子型模式指导稀有气体化合物的制备398

5.2 共价型模式讨论稀有气体化合物的稳定性399

参考文献400

习题400

第一节 概述402

2.1 锆、铪的单质402

第十六章 第二、第三系列过渡元素化学402

2.2 锆的化合物403

第二节 锆和铪403

2.3 铪的化合物405

2.4 锆的制取和锆铪的分离406

第三节 铌和钽409

3.1 概述409

3.2 铌、钽的单质409

3.3 铌、钽的化合物410

3.4 铌、钽的簇状化合物412

3.5 铌、钽的制取和分离414

4.1 钼多酸及其盐415

4.2 钨多酸及其盐416

4.3 钼、钨的杂多酸及其盐418

4.4 卤化物和卤配合物418

4.7 钼、钨的制取419

4.5 钼、钨的原子簇化合物419

4.6 钨青铜419

第五节 锝和铼420

5.1 单质420

5.2 氧化物和含氧酸盐421

5.3 配合物423

第六节 铂系金属423

6.1 概述423

6.2 单质424

6.3 氧化物和含氧酸盐424

6.4 卤化物425

6.5 配合物426

6.6 金属有机化合物430

参考文献434

习题434

第十七章 稀土元素化学436

第一节 引言436

第二节 稀土元素的价电子层结构及其特征436

2.1 稀土元素的价电子层结构436

2.2 镧系收缩437

2.3 氧化态438

2.4 标准电极电势439

第三节 稀土元素离子的颜色和稀土元素发光材料440

3.1 稀土元素的电子能级440

3.2 稀土元素离子的颜色441

3.3 稀土元素激光材料442

3.4 稀土元素发光材料443

第四节 稀土元素的磁学性质445

4.1 物质的磁化现象445

4.2 稀土元素的原子磁矩446

4.3 稀土元素的永磁材料447

第五节 稀土金属及其重要化合物448

5.1 稀土金属448

5.2 氧化数为+3的简单化合物449

5.3 氧化数为+4、+2的简单化合物451

5.4 稀土配合物452

5.5 稀土金属有机化合物456

6.2 独居石矿的分解458

6.1 存在458

第六节 稀土元素的存在、提取和分离458

6.3 稀土元素的分离459

6.4 稀土金属的提取462

参考文献462

习题463

第十八章 锕系元素463

第一节 概述464

第二节 通性465

2.1 锕系元素的电子构型465

2.2 锕系元素的氧化态465

2.3 锕系收缩466

2.4 锕系元素的氧化还原性466

2.5 锕系离子的吸收光谱和颜色468

2.6 锕系元素的磁性469

2.7 锕系元素形成配合物的能力469

第三节 锕系金属及其化合物470

3.1 锕系金属的制备470

3.2 锕470

3.3 钍和钍的化合物470

3.4 镤和镤的化合物472

3.5 铀和铀的化合物473

3.6 镎和镎的化合物476

3.7 钚和钚的化合物477

4.1 超重元素478

第四节 超重元素和元素周期系的远景478

3.10 超锔元素478

3.9 锔和锔的化合物478

3.8 镅和镅的化合物478

4.2 元素周期系的远景481

参考文献483

习题483

第十九章 生物无机化学简介484

第一节 引言484

第二节 生物体中的金属离子485

第三节 生物体中的重要配体488

3.1 蛋白质和氨基酸488

3.2 蛋白质的结构489

4.1 酶的概述491

第四节 金属酶和金属蛋白491

3.3 核酸和核苷酸491

4.2 血红蛋白和肌红蛋白494

4.3 羧肽酶A503

4.4 固氮酶505

第五节 生物无机化学的实践意义511

参考文献514

习题515

附录Ⅰ 常用的单位换算因数516

附录Ⅱ 一些物质的热力学性质516

附录Ⅲ 弱酸弱碱的电离常数521

附录Ⅳ 难溶电解质的溶度积常数522

附录Ⅴ 标准电极电势522

附录Ⅵ 一些常见配离子的稳定常数528