无机与分析化学教程 第三版

无机与分析化学教程 第三版
作者：俞斌
出版时间：2014年版
内容简介
　　本书内容包括误差和实验数据处理、原子结构、化学键与分子结构、晶体结构，化学平衡和化学反应速率、酸碱平衡、配位平衡、氧化还原平衡、沉淀平衡四大平衡理论及其在分析中的应用，元素周期表s区、p区、d区、ds区和f区的元素等基础理论，并对化学分析中常用的几种分离方法进行了简单介绍。每章后的扩展知识可以拓宽学生视野，与本书配套出版的《无机与分析化学习题详解》可以帮助学生更好地学习本课程。本书可作为高等院校化工、材料、环境、生物工程、食品、轻化工程等专业的教材，也可供农、林、医、地质、冶金、安全工程等相关专业的师生使用。
目录
第1章绪论与数据处理1
1.1无机化学与分析化学的任务1
1.1.1无机化学的任务1
1.1.2分析化学的任务2
1.2实验数据与误差3
1.2.1数与数据的区别3
1.2.2实验数据误差的来源3
1.2.3随机误差的减免4
1.2.4偏差的计算和误差的估计5
1.2.5精确度与精密度8
1.3数据的取舍及运算规则8
1.3.1Q检验法取舍可疑数据8
1.3.2数据表达与运算规则9
【扩展知识】12
习题15
第2章原子结构16
2.1原子中的电子16
2.1.1氢原子光谱和玻尔理论16
2.1.2微观粒子的运动特征18
2.1.3波函数20
2.2核外电子的排布和元素周期系25
2.2.1多电子原子能级25
2.2.2核外电子的排布27
2.2.3原子的电子结构与元素周期表31
2.3元素基本性质与原子结构的关系33
2.3.1原子半径33
2.3.2电离能34
2.3.3电子亲和能35
2.3.4电负性36
【扩展知识】37
习题37
第3章化学键与分子结构39
3.1化学键的分类39
3.1.1金属键及能带理论39
3.1.2离子键41
3.1.3共价键43
3.2共价键的成键理论49
3.2.1价键理论49
3.2.2杂化轨道理论53
3.2.3分子轨道理论(MO)58
3.3分子间作用力62
3.3.1范德华力62
3.3.2氢键63
【扩展知识】66
习题67
第4章晶体结构69
4.1晶体的特征和分类69
4.1.1晶体的概念69
4.1.2晶体的特性69
4.1.3结晶与晶体结构分析72
4.1.4晶体的分类73
4.2离子晶体73
4.2.1离子晶体的特征73
4.2.2离子晶体的结构类型73
4.2.3离子半径74
4.2.4离子的电子构型76
4.2.5离子极化76
4.2.6离子晶体的晶格能78
4.2.7离子晶体化合物的物理性质79
4.3金属晶体79
4.3.1金属晶体的特征和内部结构79
4.3.2金属晶体的物理性质80
4.4分子晶体和原子晶体82
4.4.1分子晶体82
4.4.2分子晶体的物理性质82
4.4.3原子晶体82
4.4.4原子晶体的物理性质83
4.5氢键型晶体83
4.6混合型晶体83
4.7固体碳的存在形式84
4.8实际晶体85
4.8.1实际晶体85
4.8.2实际晶体的缺陷85
4.8.3晶体缺陷的影响86
4.8.4非整比化合物86
【扩展知识】86
习题87
第5章化学平衡89
5.1化学平衡89
5.1.1化学平衡的概念89
5.1.2化学平衡常数90
5.1.3平衡常数计算示例92
5.2溶度积93
5.2.1溶度积的概念93
5.2.2溶度积和溶解度间的关系94
5.3化学平衡的移动95
5.3.1化学平衡移动的概念95
5.3.2浓度对化学平衡的影响95
5.3.3勒·夏特列原理97
5.3.4压力对化学平衡的影响97
5.3.5惰性气体引入对平衡移动的影响98
5.3.6温度对化学平衡的影响100
5.3.7相变与存在形式对化学平衡的影响101
5.4化学反应速率101
5.4.1化学反应速率的概念及表达式101
5.4.2浓度对化学反应速率的影响102
5.4.3最小二乘法简介104
5.4.4反应速率的有关计算105
5.4.5温度与反应速率常数的关系——阿仑尼乌斯方程式106
5.4.6催化剂对反应速率的影响108
5.4.7化学反应速率与化学平衡原理的应用109
【扩展知识】110
习题112
第6章酸碱平衡及酸碱滴定法115
6.1酸碱理论与酸碱平衡115
6.1.1酸碱理论的发展概述115
6.1.2酸碱的共轭关系116
6.1.3酸碱平衡常数116
6.2酸碱平衡的移动118
6.2.1酸度对酸碱平衡移动的影响118
6.2.2浓度对酸碱平衡移动的影响118
6.2.3同离子效应及缓冲溶液原理119
6.2.4温度对酸碱平衡移动的影响120
6.2.5活度与盐效应120
6.3酸碱平衡中的计算120
6.3.1分布系数与分布曲线120
6.3.2酸碱平衡计算中的平衡关系122
6.3.3一元酸(碱)水溶液的pH值计算124
6.3.4两性物质水溶液pH的计算126
6.3.5缓冲溶液pH的计算127
6.4酸碱滴定分析129
6.4.1滴定法的基本原理及必须解决的基本问题129
6.4.2滴定分析中的酸碱反应130
6.4.3酸碱标准溶液浓度的确定131
6.4.4酸碱滴定曲线与滴定突跃131
6.4.5酸碱指示剂和终点的判断134
6.4.6滴定法中的计算136
6.5酸碱滴定法的应用示例138
6.5.1双指示剂法测定混合碱试样138
6.5.2磷酸盐的测定140
6.5.3弱酸的测定141
6.5.4铵盐的测定141
6.5.5氟硅酸钾法测定SiO2含量141
6.5.6酯的测定142
6.5.7醛和酮的测定142
【扩展知识】142
习题145
第7章配位化学与配位滴定法148
7.1配位化合物的基本概念148
7.1.1配位化合物的组成148
7.1.2配合物的命名150
7.1.3配合物的类型151
7.1.4配合物的空间异构现象152
7.2配位化合物的化学键理论153
7.2.1配位化合物的价键理论153
7.2.2配位化合物的晶体场理论156
7.3配合物在溶液中的离解平衡161
7.3.1配合物的平衡常数161
7.3.2配位平衡中的有关计算162
7.3.3影响配位平衡的主要因素163
7.3.4配合物的表观稳定常数165
7.4配合物的分析应用——配位滴定法166
7.4.1配位滴定法概述166
7.4.2EDTA的性质及其配合物167
7.4.3配位滴定分析中的配位反应168
7.4.4EDTA标准溶液浓度的确定170
7.4.5EDTA滴定曲线与滴定突跃171
7.4.6金属离子指示剂与滴定终点判断174
7.4.7EDTA滴定法中的有关计算176
7.5配位滴定法的应用177
7.5.1提高配位滴定选择性177
7.5.2配位滴定的滴定方式179
【扩展知识】180
习题183
第8章氧化还原反应与氧化还原滴定法186
8.1氧化还原方程式的配平186
8.1.1氧化数186
8.1.2原电池187
8.1.3氧化还原方程式的配平189
8.2电极电位191
8.2.1标准电极电位191
8.2.2能斯特方程193
8.2.3条件电极电位195
8.3氧化还原反应进行的方向和限度196
8.3.1氧化还原反应进行的方向196
8.3.2氧化还原反应进行的程度197
8.4元素电位图198
8.4.1元素电位图中的电位计算198
8.4.2歧化反应及其判断200
8.5氧化还原反应的次序与反应速率202
8.5.1氧化还原反应的次序202
8.5.2提高氧化还原反应速率的措施202
8.6氧化还原滴定法204
8.6.1氧化还原滴定分析中的氧化还原反应204
8.6.2标准溶液浓度的确定205
8.6.3氧化还原滴定曲线与滴定突跃206
8.6.4氧化还原滴定终点判断与氧化还原指示剂209
8.6.5氧化还原滴定前的预处理211
8.6.6高锰酸钾法212
8.6.7碘量法213
8.6.8其他氧化还原滴定方法214
8.7氧化还原滴定的计算215
8.7.1计算基本原理215
8.7.2应用示例216
【扩展知识】217
习题219
第9章沉淀平衡及其在分析中的应用222
9.1沉淀的形成过程222
9.1.1沉淀的形成222
9.1.2晶型沉淀条件的选择223
9.1.3非晶型沉淀条件的选择224
9.2沉淀的生成和溶解225
9.2.1同离子效应225
9.2.2酸效应227
9.2.3配位效应229
9.2.4氧化-还原效应230
9.2.5沉淀的转化230
9.3沉淀的净化230
9.3.1沉淀玷污的原因230
9.3.2沉淀条件的选择231
9.3.3沉淀的洗涤231
9.4重量分析法231
9.4.1重量分析法的基本过程和特点231
9.4.2沉淀形式232
9.4.3称量形式232
9.4.4沉淀剂的选择232
9.4.5重量分析法计算233
9.5沉淀滴定法234
9.5.1莫尔法——铬酸钾指示剂法234
9.5.2佛尔哈德法——铁铵矾指示剂法236
9.5.3法扬司法——吸附指示剂法237
9.5.4其他沉淀滴定方法简介238
【扩展知识】239
习题241
第10章s区元素243
10.1氢243
10.1.1氢的分布和同位素243
10.1.2氢气的性质244
10.1.3氢的成键类型及其氢化物245
10.1.4氢气的制取246
10.1.5氢能源247
10.2碱金属和碱土金属248
10.2.1碱金属和碱土金属物理通性248
10.2.2碱金属与碱土金属单质的化学通性249
10.2.3自然界中的碱金属和碱土金属250
10.2.4制备方法250
10.2.5重要化合物的性质和用途251
10.2.6锂、铍性质的特殊性及其对角线规则256
10.2.7钠、钾、钙、镁的生理作用257
10.2.8硬水及其软化258
【扩展知识】259
习题260
第11章p区元素261
11.1p区元素概论261
11.1.1p区元素的原子特性261
11.1.2p区元素单质概论264
11.1.3p区元素的化学通性265
11.2硼族268
11.2.1硼族元素概论268
11.2.2硼的重要化合物270
11.2.3铝的重要化合物271
11.3碳族元素272
11.3.1碳族元素概论272
11.3.2碳的重要化合物274
11.3.3硅的重要化合物276
11.3.4锡、铅的重要化合物278
11.4氮族279
11.4.1氮族元素单质279
11.4.2氮的重要化合物281
11.4.3磷的重要化合物286
11.4.4砷、锑、铋的氧化物及其水合物289
11.5氧族元素290
11.5.1氧族元素概论290
11.5.2氧的化合物292
11.5.3硫的重要化合物293
11.6卤素296
11.6.1卤素概述296
11.6.2卤素单质297
11.6.3卤素的重要化合物299
11.7稀有气体303
11.7.1稀有气体简介303
11.7.2稀有气体的化合物304
【扩展知识】305
习题306
第12章d区元素309
12.1d区元素的通性309
12.1.1d区元素的原子结构309
12.1.2d区元素的物理性质310
12.1.3d区元素的化学通性310
12.1.4d区元素化合物的通性311
12.1.5d区元素在生产中的重要作用312
12.2钛副族312
12.2.1钛元素概述312
12.2.2钛的化学性质及重要化合物312
12.2.3锆和铪元素概述314
12.2.4锆、铪的化学性质及重要化合物314
12.3钒副族315
12.3.1钒元素概述315
12.3.2钒的化学性质及重要化合物315
12.3.3铌和钽元素概述317
12.3.4铌、钽的化学性质及重要化合物317
12.4铬副族318
12.4.1铬元素概述318
12.4.2铬的化学性质和重要化合物318
12.4.3钼元素概述323
12.4.4钼的化学性质及重要化合物323
12.4.5钨元素概述324
12.4.6钨的化学性质及重要化合物324
12.5锰副族325
12.5.1锰元素概述325
12.5.2锰单质的化学性质与制备325
12.5.3锰的重要化合物及其性质326
12.6铁系元素329
12.6.1铁系元素概述329
12.6.2铁系元素单质的化学性质329
12.6.3铁的重要化合物330
12.6.4钴和镍的重要化合物334
12.7铂系元素336
12.7.1铂系元素概述336
12.7.2铂系元素的化学性质及重要化合物336
【扩展知识】337
习题339
第13章ds区元素341
13.1铜副族341
13.1.1铜元素概述341
13.1.2铜的化学性质及重要化合物341
13.1.3银及其重要化合物345
13.2锌副族346
13.2.1锌元素概述346
13.2.2锌的化学性质及重要化合物346
13.2.3镉元素及其重要化合物348
13.2.4汞元素及其重要化合物349
13.2.5镉、汞的毒性和防治351
【扩展知识】352
习题354
第14章f区元素355
14.1镧系元素355
14.1.1镧系元素概论355
14.1.2镧系元素的重要化合物356
14.1.3镧系元素的分离359
14.2锕系元素359
14.2.1锕系元素概论359
14.2.2锕系元素的重要化合物360
【扩展知识】362
习题364
第15章无机与分析化学中的分离
方法365
15.1沉淀分离法365
15.1.1氢氧化物沉淀分离法365
15.1.2无机盐沉淀分离法366
15.1.3有机沉淀剂分离法367
15.1.4共沉淀分离与富集法368
15.2萃取分离法370
15.2.1分配系数和分配比370
15.2.2萃取体系370
15.2.3萃取效率和分离因数371
15.2.4萃取分离的种类和条件选择372
15.3色谱分离法374
15.3.1固定相和流动相374
15.3.2色谱分离的基本原理375
15.3.3柱色谱分离法375
15.3.4薄层色谱分离法376
15.3.5纸色谱分离法377
15.4离子交换分离法377
15.4.1离子交换树脂377
15.4.2离子交换过程及交换树脂特性378
15.4.3离子交换分离法的操作379
15.4.4应用示例381
【扩展知识】382
习题384
附录385
附录1常见弱酸和弱碱的离解常数(25℃)385
附录2难溶电解质的溶度积常数(25℃)386
附录3标准电极电位（298.15K）387
附录4金属配合物的稳定常数391
附录5化合物式量表394
附录6国际相对原子质量表(1993年国际原子量)397
附录7常用缓冲溶液及其配制方法398
附录8氧化还原指示剂399
附录9沉淀及金属指示剂399
附录10金属离子的lgαM(OH)400
附录11一些基本物理常数400
附录12国际单位制(SI)单位400
参考文献401