无机及分析化学

本书按照高等院校本科基础课程无机及分析化学的基本要求，结合各参编学校多年来的教学实践编写而成。编写过程中遵循“通用性、适用性和优选性有机结合”的原则，在保持无机及分析化学课程体系完整性的基础上，对教学内容进行了重组、删除、补充与优化。主要内容包括分散系统、化学反应基本理论、定量分析概论、酸碱平衡与沉淀溶解平衡、酸碱滴定法、重量分析法与沉淀滴定法、配位化合物、配位滴定法、氧化还原与电化学、氧化还原滴定法与电势分析法、物质结构基础、元素选论、紫外-可见分光光度法等内容。本教材各章前均附有学习指导，各章后均附有知识拓展和精选的习题。为方便教师开展多媒体教学，本教材提供配套的教学课件，思考题和习题配有电子版参考答案。
本书是化学相关专业通用型的化学基础课教材，适用于化学、化工、材料、能源、生命科学、生物工程、环境科学、林学、生态学、农学、医学、药学、轻工、食品等专业。

谢练武，博士，主要从事天然药物化学、微生物降解与转化、环境化学与生物化工等领域的研究工作，并长期从事“无机及分析化学”课程的教学。在教学改革方面，进行了长时间的资料收集，分析比较，探索实践。

第1章绪论1
1.1化学研究的内容1
1.2无机化学和分析化学的地位和作用2
1.3无机及分析化学与专业的关系2
第2章分散系统4
2.1分散系统及其分类4
2.2溶液5
2.2.1溶液的浓度5
2.2.2难挥发、非电解质稀溶液的依数性7
2.2.3强电解质溶液11
2.3胶体13
2.3.1分散度和比表面积13
2.3.2表面现象14
2.3.3胶团结构16
2.3.4溶胶的性质17
2.3.5溶胶的稳定性和聚沉19
2.3.6表面活性物质和乳浊液22
习题24
第3章化学反应基本理论26
3.1化学热力学26
3.1.1基本概念27
3.1.2化学反应热效应28
3.1.3熵和熵增原理32
3.1.4Gibbs函数和化学反应的方向34
3.2化学动力学37
3.2.1化学反应速率37
3.2.2化学反应速率理论38
3.2.3影响化学反应速率的因素40
3.3化学平衡43
3.3.1可逆反应与化学平衡状态43
3.3.2平衡常数43
3.3.3多重平衡规则45
3.3.4Gibbs函数与标准平衡常数的关系46
3.3.5有关化学平衡的计算46
3.3.6化学平衡的移动47
习题51
第4章定量分析概论54
4.1分析化学概述54
4.1.1分析化学的任务和作用54
4.1.2分析方法的分类55
4.1.3分析化学的发展趋势55
4.1.4定量分析的一般步骤56
4.2有效数字及运算规则58
4.2.1有效数字58
4.2.2有效数字的修约59
4.2.3有效数字的运算规则59
4.3定量分析中的误差60
4.3.1误差的来源及分类60
4.3.2误差的表示方法61
4.3.3减少定量分析中误差的方法64
4.4滴定分析68
4.4.1滴定分析概述68
4.4.2滴定分析法的分类69
4.4.3滴定反应的条件和滴定方式69
4.4.4标准溶液70
4.4.5滴定分析中的计算71
习题76
第5章酸碱平衡与沉淀溶解平衡78
5.1酸碱质子理论78
5.1.1质子酸碱79
5.1.2酸碱反应的实质80
5.2酸碱解离平衡80
5.2.1解离平衡80
5.2.2共轭酸碱对Kya与Kyb的关系83
5.2.3同离子效应和盐效应83
5.3酸碱溶液pH值的计算84
5.3.1酸碱溶液中各种相关型体浓度的计算84
5.3.2一元弱酸(碱)溶液pH值的计算86
5.3.3多元弱酸(碱)溶液88
5.3.4两性物质溶液90
5.4酸碱缓冲溶液91
5.4.1缓冲溶液的组成及作用原理92
5.4.2缓冲溶液pH值的计算92
5.4.3缓冲容量和缓冲范围93
5.4.4缓冲溶液的配制93
5.5沉淀溶解平衡94
5.5.1沉淀溶解平衡常数95
5.5.2同离子效应和盐效应对沉淀溶解平衡的影响96
5.5.3溶度积规则及其应用97
习题104
第6章酸碱滴定法106
6.1酸碱平衡系统中各型体分布107
6.1.1一元弱酸溶液中各种型体分布107
6.1.2多元酸溶液中各种型体的分布108
6.2酸碱指示剂110
6.2.1酸碱指示剂的变色原理110
6.2.2酸碱指示剂的变色范围110
6.2.3影响酸碱指示剂变色范围的主要因素112
6.2.4混合指示剂112
6.3酸碱滴定曲线和指示剂的选择113
6.3.1强酸与强碱的相互滴定113
6.3.2强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)116
6.3.3多元酸和多元碱的滴定119
6.4酸碱滴定法的应用121
6.4.1酸碱标准溶液的配制与标定121
6.4.2应用实例123
习题128
第7章重量分析法与沉淀滴定法130
7.1重量分析法130
7.1.1重量分析对沉淀的要求131
7.1.2影响沉淀纯度的因素131
7.1.3沉淀的形成与沉淀条件的选择133
7.1.4沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧134
7.1.5重量分析的计算和应用示例134
7.2沉淀滴定法135
7.2.1莫尔法136
7.2.2佛尔哈德法137
7.2.3法扬司法138
7.2.4银量法的应用139
习题140
第8章配位化合物142
8.1基本概念142
8.1.1配位化合物的组成142
8.1.2配位化合物的命名144
8.2配位平衡145
8.2.1配位平衡常数145
8.2.2配位平衡的移动147
8.3螯合物149
8.3.1螯合物的定义149
8.3.2螯合剂150
8.3.3螯合效应150
8.3.4螯合物的应用151
习题154
第9章配位滴定法156
9.1EDTA及其螯合物的性质156
9.1.1EDTA的性质156
9.1.2EDTA与金属离子形成的螯合物的特点157
9.2EDTA配合物的条件稳定常数158
9.2.1副反应与副反应系数158
9.2.2条件稳定常数160
9.3金属指示剂161
9.3.1金属指示剂的作用原理161
9.3.2金属指示剂应具备的条件161
9.3.3常见的金属指示剂161
9.3.4金属指示剂的选择162
9.3.5金属指示剂的封闭和僵化现象162
9.4配位滴定基本原理163
9.4.1配位滴定曲线163
9.4.2单一金属离子准确滴定的条件165
9.4.3配位滴定中酸度的控制166
9.5配位滴定法的应用167
9.5.1提高配位滴定选择性的方法168
9.5.2配位滴定法的应用169
习题172
第10章氧化还原与电化学174
10.1基本概念174
10.1.1氧化还原反应174
10.1.2氧化数175
10.1.3半反应176
10.2氧化还原反应方程式配平176
10.2.1氧化数法177
10.2.2离子-电子法177
10.3原电池与电极电势179
10.3.1原电池179
10.3.2标准电极电势181
10.3.3浓度对电极电势的影响182
10.4电极电势的应用185
10.4.1判断氧化剂、还原剂的相对强弱185
10.4.2判断氧化还原反应的方向186
10.4.3计算反应的平衡常数,判断氧化还原反应的限度187
10.5元素电势图188
习题191
第11章氧化还原滴定法与电势分析法194
11.1氧化还原滴定法概述194
11.1.1条件电极电势195
11.1.2副反应196
11.2氧化还原滴定曲线和滴定终点的确定197
11.2.1氧化还原滴定曲线197
11.2.2氧化还原滴定终点的确定200
11.3常用的氧化还原滴定法202
11.3.1高锰酸钾法202
11.3.2重铬酸钾法204
11.3.3碘量法206
11.4电势分析法209
11.4.1电势分析法基本原理209
11.4.2指示电极与参比电极209
11.4.3离子选择性电极和膜电势210
11.4.4直接电势法213
11.4.5电势滴定法215
习题217
第12章物质结构基础219
12.1原子结构219
12.1.1原子核外电子运动状态220
12.1.2原子核外电子排布和元素周期律225
12.1.3元素性质的周期性230
12.2分子结构234
12.2.1价键理论(VB法)234
12.2.2杂化轨道理论(HO法)236
12.2.3配合物中的价键理论239
12.2.4分子轨道理论(MO法)243
12.2.5分子间力和氢键247
12.3晶体结构251
12.3.1晶体的特征251
12.3.2晶体的类型及内部结构252
12.3.3离子极化253
习题257
第13章元素选论260
13.1卤素260
13.1.1卤素单质261
13.1.2卤化氢和氢卤酸262
13.1.3卤化物263
13.1.4卤素的含氧酸及其盐263
13.2氧264
13.2.1氧气和臭氧264
13.2.2过氧化氢265
13.3氮和磷266
13.3.1氮及其重要化合物266
13.3.2磷的重要化合物268
13.4铜和银、锌、镉、汞269
13.4.1铜和银的重要化合物269
13.4.2锌、镉、汞的重要化合物270
13.5铬、钼、锰271
13.5.1铬和钼的化合物271
13.5.2锰的化合物272
13.6铁和钴273
13.6.1铁的化合物273
13.6.2钴的化合物274
习题275
第14章紫外-可见分光光度法276
14.1物质对光的选择性吸收276
14.1.1光的基本性质276
14.1.2光与物质的相互作用277
14.1.3分光光度法特点277
14.2光的吸收定律278
14.2.1朗伯-比尔定律278
14.2.2偏离朗伯-比尔定律的原因280
14.3分光光度计282
14.4分析条件选择283
14.4.1反应条件的选择283
14.4.2仪器测量条件选择285
14.4.3参比溶液的选择286
14.4.4干扰及消除方法286
14.5定量方法287
14.5.1单组分定量方法287
14.5.2多组分定量方法288
14.5.3示差分光光度法288
习题290
附录292
附表1基本物理常数292
附表2单位换算292
附表3一些物质的标准生成焓、标准生成Gibbs函数和标准熵(298.15K)292
附表4一些水合离子的标准生成焓、标准生成Gibbs函数和标准熵(298.15K)297
附表5常见弱酸、弱碱的解离常数298
附表6难溶化合物溶度积常数(291～298K)299
附表7金属配合物的稳定常数301
附表8常见金属离子的lgαM(OH)值和EDTA的lgαY(H)值304
附表9标准电极电势(298.15K)306
附表10一些氧化还原电对的条件电极电势(298.15K)308
附表11一些物质的分子量309
参考文献312
元素周期表