无机化学

本书常用的符号意义和单位1

绪论3

1化学反应中质量和热量计量关系4

1.1计量单位和术语4

1.1.1元素的相对原子质量和相对分子质量4

1.1.2物质的量及其单位4

1.1.3物质的量浓度5

1.1.4质量摩尔浓度6

1.1.5摩尔分数和摩尔比6

1.1.6质量分数6

1.1.7体积分数6

1.2化学反应中物质的量关系7

1.2.1应用化学方程式的计算7

1.2.2化学计量系数8

1.2.3反应进度8

1.3化学反应的焓变10

1.3.1系统、环境和相10

1.3.2化学反应热和焓变10

习题13

2化学反应速率15

2.1化学反应速率的表示方法15

2.2反应速率理论概要16

2.2.1碰撞理论17

2.2.2过渡状态理论17

2.3影响反应速率的因素18

2.3.1浓度或分压对反应速率的影响18

2.3.2温度对反应速率的影响19

2.3.3催化剂对反应速率的影响20

2.3.4影响多相反应速率的因素21

2.4超常条件下对化学反应的影响22

2.4.1超高压反应22

2.4.2光化学反应22

2.4.3等离子体化学反应22

2.4.4摩擦化学反应23

2.4.5超声化学反应23

2.4.6微波化学反应23

习题24

3化学平衡25

3.1可逆反应与化学平衡25

3.2平衡常数26

3.2.1实验平衡常数26

3.2.2标准平衡常数27

3.3多重平衡规则28

3.4有关化学平衡的计算29

3.5化学平衡的移动31

3.5.1浓度（或分压）变化对化学平衡的影响31

3.5.2系统总压力变化对化学平衡的影响32

3.5.3温度变化对化学平衡的影响33

3.5.4平衡移动的总规律——勒夏特列原理33

3.6化学反应速率和化学平衡在工业中综合应用的举例34

3.6.1接触法制硫酸的生产中反应速率与化学平衡的问题34

3.6.2反应的耦合36

习题37

4酸碱反应39

4.1酸碱的解离理论39

4.1.1酸碱的定义39

4.1.2酸碱反应40

4.1.3酸碱的强度40

4.2水溶液中酸或碱的解离平衡40

4.2.1水的离子积和溶液的pH41

4.2.2一元弱酸、弱碱的解离平衡42

4.2.3多元弱酸的解离平衡45

4.3同离子效应和缓冲溶液46

4.3.1同离子效应46

4.3.2缓冲溶液47

4.4盐类的水解50

4.4.1弱酸强碱盐50

4.4.2弱碱强酸盐51

4.4.3弱酸弱碱盐51

4.4.4影响盐类水解的因素52

4.5酸碱质子理论53

4.5.1酸碱的定义53

4.5.2酸碱反应54

习题55

5沉淀反应57

5.1难溶电解质沉淀的生成与溶解57

5.1.1溶度积57

5.1.2溶度积和溶解度的相互换算57

5.1.3溶度积规则59

5.2同离子效应和盐效应60

5.2.1同离子效应60

5.2.2盐效应60

5.3分步沉淀和沉淀的转化61

5.3.1分步沉淀61

5.3.2沉淀的转化62

5.4沉淀反应的应用举例63

5.4.1除去杂质Ｆｅ3＋64

5.4.2制备锰盐时除去Ｃｕ2＋、Ｐｂ2＋、Ｃｄ2＋等杂质65

习题66

6原子结构与元素周期表67

6.1人类对原子结构的认识过程67

6.2核外电子运动状态的近代描述69

6.2.1原子轨道69

6.2.2电子云72

6.2.3四种量子数73

6.3原子中核外电子的排布74

6.3.1核外电子排布的规律74

6.3.2周期表中各元素原子的电子层结构76

6.3.3原子电子层结构与元素周期表的关系80

6.4原子结构与元素性质的关系83

6.4.1有效核电荷83

6.4.2原子半径84

6.4.3电离能85

6.4.4电子亲和能86

6.4.5电负性87

6.4.6元素的金属性和非金属性88

6.4.7氧化态88

6.5复杂化学体系的多尺度模型89

习题90

7分子结构91

7.1共价键91

7.1.1价键理论91

7.1.2共价键的键参数94

7.2杂化轨道与分子的几何构型96

7.2.1sp杂化轨道96

7.2.2sp2杂化轨道97

7.2.3sp3杂化轨道97

7.3分子间力99

7.3.1分子的极性100

7.3.2范德华力100

7.3.3氢键102

7.3.4超分子104

习题105

8晶体结构106

8.1晶体的基本知识106

8.1.1晶体的宏观特征106

8.1.2晶体的微观结构106

8.1.3晶体的基本类型108

8.2离子键和离子晶体108

8.2.1离子键的形成108

8.2.2离子晶体109

8.3原子晶体和分子晶体110

8.3.1原子晶体110

8.3.2分子晶体111

8.4金属键和金属晶体111

8.5晶体的缺陷和非整比化合物112

8.5.1晶体缺陷113

8.5.2非整比化合物114

8.6液晶115

8.7单晶体和多晶体116

习题116

9氧化还原反应电化学基础118

9.1氧化还原反应118

9.1.1氧化和还原氧化剂和还原剂118

9.1.2氧化还原反应方程式的配平119

9.2原电池123

9.2.1原电池的概念123

9.2.2原电池的表示方法124

9.2.3原电池的电动势124

9.3电极电势125

9.3.1金属电极电势的产生125

9.3.2电极电势的确定126

9.3.3能斯特方程式128

9.4电极电势的应用130

9.4.1判断氧化剂和还原剂的相对强弱130

9.4.2判断氧化还原反应的方向131

9.5元素电势图及其应用131

9.5.1元素电势图的表示法131

9.5.2元素电势图的应用示例132

*9.6化学电源133

9.6.1原电池133

9.6.2蓄电池135

9.6.3燃料电池136

习题137

10ｓ区元素139

10.1氢139

10.1.1氢在元素周期表中的位置问题139

10.1.2氢的存在、性质和用途139

10.1.3氢气的工业生产140

10.1.4氢能源141

10.2ｓ区元素通论143

10.2.1元素的原子结构和主要性质143

10.2.2单质的主要性质144

10.3碱金属和碱土金属的盐类145

10.3.1通性145

10.3.2碳酸钠和过碳酸钠146

10.3.3碳酸钙147

10.3.4硫酸钠148

10.3.5硬水及其软化148

习题150

11ｐ区元素151

11.1ｐ区元素通论151

11.2硼、碳、硅单质152

11.2.1硼单质152

11.2.2碳单质152

11.2.3硅单质154

11.3硼、碳、硅的重要化合物154

11.3.1硼烷和硅烷154

11.3.2卤化物155

11.3.3氧化物156

11.3.4含氧酸及其盐158

11.3.5自然界碳元素的循环160

11.4高温结构陶瓷162

11.5铝、锡、铅概述162

11.6铝、锡、铅的重要化合物163

11.6.1氧化物及其氢氧化物163

11.6.2氯化物164

11.6.3硫化物164

11.6.4含铅废水的处理165

11.7氮族元素165

11.7.1概述165

11.7.2氮气166

11.7.3氨及铵盐166

11.7.4氮的氧化物168

11.7.5硝酸及其盐168

11.7.6亚硝酸及其盐170

11.7.7自然界氮元素的循环171

11.8磷及其化合物172

11.8.1磷单质172

11.8.2磷的氧化物172

11.8.3磷的含氧酸173

11.8.4磷酸盐及多聚磷酸盐174

11.8.5磷的氯化物175

11.9砷、锑、铋175

11.9.1概述175

11.9.2氢化物176

11.9.3氧化物及其水合物176

11.9.4氯化物177

11.9.5硫化物177

11.9.6含砷废水的处理178

11.10半导体材料178

11.11氧和硫179

11.11.1氧的单质179

11.11.2过氧化氢180

11.11.3硫单质182

11.11.4硫化氢和金属硫化物183

11.11.5多硫化物184

11.11.6二氧化硫、亚硫酸及其盐184

11.11.7硫酸及其盐185

11.11.8过硫酸及其盐186

11.11.9硫代硫酸钠187

11.12卤素187

11.12.1概述187

11.12.2卤素单质188

11.12.3卤化氢和卤化物190

11.12.4卤素含氧酸及其盐192

11.13拟卤素194

11.14稀有气体195

11.15大气污染及其防治197

11.16超临界流体200

11.16.1超临界CO2201

11.16.2超临界水201

习题202

12配位化合物205

12.1配位化合物的基本概念205

12.1.1配合物的组成205

12.1.2配合物的命名208

12.2配位化合物中的化学键209

12.2.1中心离子价轨道的杂化210

12.2.2配合物的空间构型211

12.3配位反应212

12.3.1配合物的不稳定常数和稳定常数212

12.3.2应用配合物不稳定常数的计算213

12.3.3配位反应215

12.3.4配位反应的应用216

习题218

13ｄ区元素（一）220

13.1ｄ区元素通论220

13.1.1原子的电子层构型和原子半径220

13.1.2氧化态222

13.1.3单质的物理性质223

13.1.4单质的化学性质223

13.1.5氧化物及其水合物的酸碱性224

13.1.6配合物形成体224

13.1.7水合离子的颜色225

13.1.8催化性能225

13.2钛 225

13.2.1金属钛225

13.2.2钛的重要化合物226

13.2.3纳米TiO2227

13.3铬229

13.3.1金属铬230

13.3.2铬(Ⅲ）的化合物230

13.3.3铬（Ⅵ）的化合物232

13.3.4含铬废水的处理233

13.4锰234

13.4.1金属锰234

13.4.2锰的氧化物及氢氧化物234

13.4.3锰（Ⅱ）的化合物235

13.4.4锰（Ⅳ）的化合物235

13.4.5锰(Ⅵ）的化合物236

13.4.6锰（Ⅶ）的化合物236

13.5铁、钴、镍237

13.5.1铁、钴、镍的单质237

13.5.2铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物238

13.5.3铁、钴、镍的盐239

13.5.4铁、钴、镍的配合物241

13.6铂系元素243

13.6.1铂族金属的性质和用途概述243

13.6.2铂、钯的重要化合物244

13.7金属的腐蚀与防腐246

13.7.1金属的腐蚀246

13.7.2金属的防腐247

习题248

14d区元素(二)250

14.1铜族和锌族元素通论250

14.1.1铜族元素通论250

14.1.2锌族元素通论251

14.2铜、银、金252

14.2.1单质的性质252

14.2.2铜的主要化合物253

14.2.3银的主要化合物256

14.3锌、镉、汞259

14.3.1单质的性质259

14.3.2锌的主要化合物260

14.3.3汞的主要化合物261

14.3.4含镉、汞废水的处理263

14.4微量元素与人体健康265

习题266

15ｆ区元素268

15.1镧系元素的通性268

15.1.1价电子层结构268

15.1.2氧化态269

15.1.3离子的颜色269

15.1.4磁性270

15.1.5化学活泼性270

15.1.6镧系元素的相似性270

15.2稀土元素的重要化合物270

15.2.1氧化物和氢氧化物270

15.2.2盐类271

15.3稀土元素的提取和分离272

15.3.1稀土元素的提取272

15.3.2稀土元素的分离273

15.4稀土元素的应用274

习题275

16无机化工与环境276

16.1无机化工的门类276

16.1.1无机化肥工业276

16.1.2酸碱工业276

16.1.3无机盐工业276

16.1.4无机化学试剂工业276

16.1.5无机精细化工277

16.2无机化工“三废”对环境的污染277

16.3“三废”污染的一般防治方法278

16.3.1采用新技术、改革旧工艺278

16.3.2综合利用278

16.3.3“三废”的处理278

16.3.4绿色化学和清洁生产技术280

习题283

附录284

附录1本书所用的有关单位284

附录2一些物质的标准摩尔生成焓286

附录3标准电极电势(298.15K)289

附录4弱酸、弱碱在水中的解离常数（298K）293

附录5难溶电解质的溶度积（298K）294

附录6一些配离子的不稳定常数(298K)295

参考文献296

元素周期表

《无机化学（第四版）》在第三版的基础上修订编写而成，全书共16章，包括无机化学基本知识、原理和元素以及反映无机化学在材料、能源、环保、生命科学、化学化工、冶金等方面的渗透和应用等内容。在保持上一版框架不变的基础上，对部分内容进行了调整、更新和补充，力求反映无机化学的基础性、系统性、应用性和先进性。在一些重要的章节中穿插了“思考题”，方便学生及时对所学内容进行复习总结。本教材内容丰富，信息量较多，语言精练，通俗易懂。书中采用了现行国家标准规定的术语、符号和单位，采用了IUPAC建议的元素周期表新版本。
　　本书可作为高职高专化工、材料、轻工、冶金、环保、纺织、生物等专业的教材，也可作为从事化学、化工及相关专业技术人员的参考资料。

适读人群 ：本书可作为高职高专化工、材料、轻工、冶金、环保、纺织、生物等专业的教材，也可作为从事化学、化工及相关专业技术人员的参考资料。

　　《无机化学（第四版）》为“十二五”职业教育国家规划教材，教材内容丰富，语言精炼，体现基础性，系统性，应用性和先进性。教材内容质量高。有配套的〈无机化学实验>。《无机化学》自出版以来，受到众多学校的认可与欢迎，多次重印。