目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 化學(xué)是一門中心的、實(shí)用的和創(chuàng)造性的科學(xué) 1
1.2 基礎(chǔ)化學(xué)概述 2
第2章 物質(zhì)的狀態(tài) 4
2.1 氣體 4
2.1.1 理想氣體狀態(tài)方程 4
2.1.2 氣體分壓定律 6
2.1.3 實(shí)際氣體 8
2.2 液體 9
2.2.1 氣體的液化 9
2.2.2 液體的氣化 10
2.3 固體 12
習(xí)題 14
第3章 溶液和膠體 15
3.1 分散系簡介 15
3.2 難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性 15
3.2.1 溶液的蒸氣壓下降 16
3.2.2 沸點(diǎn)升高 18
3.2.3 凝固點(diǎn)降低 19
3.2.4 滲誘壓 21
3.3 電解質(zhì) 24
3.4 膠體分散系 25
3.4.1 膠體的組成 26
3.4.2 膠體的主要性質(zhì) 35
習(xí)題 37
第4章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ) 39
4.1 熱力學(xué)第一定律 39
4.1.1 基本概念及術(shù)語 39
4.1.2 熱力學(xué)第一定律 43
4.1.3 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng) 45
4.1.4 反應(yīng)熱的計(jì)算 48
4.2 熱力學(xué)第二定律 51
4.2.1 自發(fā)過程的共同特征 51
4.2.2 熱力學(xué)第二定律 52
4.2.3 熵函數(shù) 52
4.3 吉布斯自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向 54
4.3.1 吉布斯自由能 54
4.3.2 化學(xué)反應(yīng)摩爾吉布斯自由能的計(jì)算 55
4.4 化學(xué)反應(yīng)的平衡態(tài) 58
4.4.1 化學(xué)反應(yīng)的限度與平衡常數(shù) 59
4.4.2 實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù) 60
4.4.3 影響平衡的因素 62
習(xí)題 65
第5章 化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ) 67
5.1 化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基本概念和化學(xué)反應(yīng)速率方程 67
5.1.1 化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基本概念 67
5.1.2 化學(xué)反應(yīng)的速率方程 70
5.2 簡單級數(shù)反應(yīng)的動力學(xué)特征 71
5.2.1 零級反應(yīng) 72
5.2.2 一級反應(yīng) 72
5.2.3 二級反應(yīng) 74
5.3 溫度對反應(yīng)速率的影響 75
5.4 基元反應(yīng)的速率理論 77
5.4.1 簡單碰撞理論 77
5.4.2 過渡態(tài)理論 78
5.5 催化反應(yīng) 80
習(xí)題 81
第6章 電解質(zhì)溶液 85
6.1 強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論 85
6.1.1 離子氛和離子強(qiáng)度 85
6.1.2 活度和活度系數(shù) 86
6.2 水的解離平衡和溶液的pH 87
6.2.1 水的離子積常數(shù) 87
6.2.2 溶液的pH 88
6.3 弱酸、弱堿的解離平衡 89
6.3.1 一元弱酸、弱堿的解離平衡 89
6.3.2 同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng) 92
6.3.3 多元弱酸的解離平衡 93
6.3.4 兩性物質(zhì)水溶液酸度的計(jì)算 95
6.4 緩沖溶液 96
6.4.1 緩沖溶液的組成 96
6.4.2 緩沖溶液pH的計(jì)算 97
6.4.3 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 99
6.4.4 緩沖容量 100
6.4.5 緩沖溶液的應(yīng)用及配制原則 100
6.5 酸堿理論的發(fā)展 102
6.5.1 酸堿電離理論 102
6.5.2 酸堿質(zhì)子理論 103
6.5.3 酸堿電子理論 104
習(xí)題 106
第7章 難溶性強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 108
7.1 溶度積和溶解度 108
7.1.1 溶度積常數(shù) 108
7.1.2 溶度積與溶解度的關(guān)系 109
7.2 沉淀溶解平衡的移動 111
7.2.1 溶度積原理 111
7.2.2 沉淀的生成 111
7.2.3 沉淀的溶解 113
7.2.4同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng) 115
7.2.5 分步沉淀和沉淀轉(zhuǎn)化 116
習(xí)題 119
第8章 氧化還原反應(yīng) 121
8.1 氧化數(shù)與氧化還原方程式的配平 121
8.1.1 氧化數(shù) 121
8.1.2 氧化還原方程式的配平 122
8.2 原電池和電極電勢 122
8.2.1 原電池 122
8.2.2 電極電勢 124
8.2.3 電池電動勢和化學(xué)反應(yīng)吉布斯自由能的關(guān)系 127
8.3 濃度對電極電勢及電池電動勢的影響 127
8.3.1 濃度對電極電勢的影響 127
8.3.2 濃度對電池電動勢的影響 129
8.4 電極電勢的應(yīng)用 130
8.4.1 判斷氧化劑、還原劑氧化還原能力的相對強(qiáng)弱 130
8.4.2 判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向 131
8.4.3 判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度 131
習(xí)題 132
第9章 原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的周期性 136
9.1 核外電子的運(yùn)動狀態(tài) 136
9.1.1 氫原子光譜 136
9.1.2 玻爾原子結(jié)構(gòu)模型 138
9.2 微觀粒子運(yùn)動的特殊性 139
9.2.1 微觀粒子具有波粒二象性 139
9.2.2 測不準(zhǔn)原理 140
9.3 波函數(shù)和原子軌道 141
9.3.1 薛定諤方程一微粒的波動方程 141
9.3.2 波函數(shù)和原子軌道 141
9.4 概率密度和電子云 144
9.4.1 概率密度 144
9.4.2 電子云 145
9.5 波函數(shù)和電子云的空間圖像 146
9.5.1 原子軌道的角度部分 147
9.5.2 原子軌道的徑向部分 149
9.6 原子核外電子排布和元素周期表 150
9.6.1 多電子原子的原子軌道能級 150
9.6.2 原子核外電子的排布 152
9.6.3 原子的電子層結(jié)構(gòu)和元素周期性 154
9.7 元素基本性質(zhì)的周期性 157
9.7.1 原子半徑 157
9.7.2 電離能 160
9.7.3 電子親和能 163
9.7.4 元素的電負(fù)性 164
習(xí)題 165
第10章 分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 168
10.1 離子鍵 168
10.1.1 離子鍵的形成 168
10.1.2 離子鍵的特點(diǎn) 169
10.1.3 離子的特征和離子晶體 169
10.2 現(xiàn)代共價(jià)鍵理論 171
10.2.1 價(jià)鍵理論 171
10.2.2 雜化軌道理論 173
10.2.3 價(jià)層電子對互斥理論 176
10.2.4 分子軌道理論 178
10.3 分子間作用力和氫鍵 182
10.3.1 分子間作用力 182
10.3.2 氫鍵184
習(xí)題 185
第11章 配位化合物 186
11.1 配位化合物的基本概念 187
11.1.1 定義 187
11.1.2 組成 187
11.1.3 類型 190
11.1.4 命名 193
11.2 配位化合物的化學(xué)鍵理論 194
11.3 配位化合物的價(jià)鍵理論 195
11.4 晶體場理論 197
11.4.1 晶體場模型理論的基本要點(diǎn) 197
11.4.2 中心離子d軌道的能級分裂 198
11.4.3 正八面體場中的能級分裂 198
11.4.4 四面體場中的能級分裂 198
11.4.5 平面四方形場中的能級分裂 200
11.4.6 晶體場分裂能 200
11.5 配位化合物的異構(gòu)現(xiàn)象 209
11.5.1 構(gòu)造異構(gòu) 210
11.5.2 立體異構(gòu) 210
11.6 配位化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)表征 212
11.7 配位化合物的穩(wěn)定性及配位平衡 213
11.7.1 配位化合物的穩(wěn)定常數(shù) 213
11.7.2 配位平衡的移動及影響因素 219
11.8 配位化合物的應(yīng)用 223
11.8.1 檢驗(yàn)離子的特效試劑 223
11.8.2 作為掩蔽劑或沉淀劑 223
11.8.3 在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用 224
11.8.4 在生物領(lǐng)域的應(yīng)用 224
習(xí)題 224
第12章 生物無機(jī)化學(xué)簡論 227
12.1 生命必需元素 227
12.1.1 生命元素及其功能 227
12.1.2 生命元素與環(huán)境 229
12.1.3 工業(yè)污染金屬元素 229
12.2 金屬中心的結(jié)構(gòu)與功能 230
12.2.1 金屬蛋白 231
12.2.2 金屬酶 235
12.3 醫(yī)藥中的金屬 236
第13章 滴定分析 237
13.1 滴定分析方法簡介 237
13.1.1 滴定分析術(shù)語與特點(diǎn) 237
13.1.2 滴定分析法對化學(xué)反應(yīng)的基本要求 238
13.1.3 滴定分析方法的分類 238
13.1.4 滴定分析過程及標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 238
13.2 滴定分析結(jié)果的誤差及數(shù)據(jù)處理 239
13.2.1 誤差產(chǎn)生的原因和分類 239
13.2.2 分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理 240
13.2.3 提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法 241
13.3 酸堿滴定法 242
13.3.1 酸堿指示劑 242
13.3.2 酸堿滴定曲線和指示劑的選擇 244
13.3.3 酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定 249
13.3.4 酸堿滴定法的應(yīng)用 250
13.4 氧化還原滴定法 252
13.4.1 高錳酸鉀法 252
13.4.2 重鉻酸鉀法 254
13.4.3 碘量法 254
13.5 配位滴定法 256
13.5.1 基本原理 256
13.5.2 金屬離子指示劑 258
13.5.3 配位滴定法的應(yīng)用實(shí)例 259
13.6 沉淀滴定法 259
13.6.1 莫爾法 259
13.6.2 福爾哈德法 260
13.6.3 法揚(yáng)斯法 261
思考題 261
習(xí)題 262
第14章 儀器分析方法簡介 265
14.1 吸光光度法 265
14.1.1 物質(zhì)的顏色與吸收光的關(guān)系 265
14.1.2 光吸收曲線 266
14.1.3 光吸收基本定律 267
14.1.4 紫外-可見分光光度計(jì) 268
14.1.5 定量分析方法 269
14.1.6 紫外-可見分光光度法在生命科學(xué)中的應(yīng)用 270
14.2 電位分析法 271
14.2.1 指示電極和參比電極 271
14.2.2 離子選擇性電極 272
14.2.3 電位滴定法 275
14.3 氣相色譜法 277
14.3.1 氣相色譜分析流程及色譜儀的組成 278
14.3.2 氣相色譜分析的基本理論 279
14.3.3 氣相色譜的分析方法 283
14.3.4 氣相色譜分析的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 285
思考題 285
習(xí)題 285
附錄 287
附表1 SI基本單位 287
附表2 —些物質(zhì)的基本熱力學(xué)數(shù)據(jù)(298.15K) 287
附表3 —些有機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱(298.15K) 289
附表4 弱酸、弱堿在水中的解離平衡常數(shù)(298.15K) 290
附表5 —些難溶化合物的溶度積(25 V) 293
附表6 —些標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(298.15K) 296
附表7 配合物的穩(wěn)定常數(shù)(18～25°C) 303