無機(jī)化學(xué)

前言

　　本書是河南省面向21世紀(jì)"高等工程教育化學(xué)系列課程教學(xué)內(nèi)容與體系的改革與實(shí)踐"項(xiàng)目的系列成果之一。　　本書的編寫始于1999年，以講義的形式正式成稿，在校內(nèi)作為理工科專業(yè)教材使用多年。本書是在充分考慮了教學(xué)改革和培養(yǎng)面向21世紀(jì)高素質(zhì)人才的需要，并根據(jù)我們多年的教學(xué)體會(huì)和廣泛征集其他院校同行的寶貴意見及建議，汲取國內(nèi)外出版的同類教材的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過反復(fù)修改、充實(shí)后編寫而成。在本書的編寫過程中，主要考慮了以下幾點(diǎn)。　　1.在內(nèi)容的選材方面，主要以教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)與化工學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)無機(jī)化學(xué)的基本教學(xué)要求為依據(jù)，注意與中學(xué)化學(xué)內(nèi)容的銜接，避免重復(fù)，突出重點(diǎn)，加強(qiáng)基礎(chǔ)。盡可能體現(xiàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、科學(xué)性和先進(jìn)性。并且編寫時(shí)力求保持課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性。　　2.注意教材內(nèi)容起點(diǎn)適當(dāng)，體現(xiàn)一定的深度和廣度。編寫時(shí)同時(shí)做到由淺入深，循序漸進(jìn)，語言流暢，通俗易懂，便于學(xué)生自學(xué)?！　?．加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，滲透應(yīng)用意識(shí)，體現(xiàn)專業(yè)特色。在保證無機(jī)化學(xué)基本知識(shí)、基本原理的基礎(chǔ)上，盡可能體現(xiàn)無機(jī)化學(xué)與專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的聯(lián)系以及在實(shí)際生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用?！　?.刪繁就簡(jiǎn)，突出重點(diǎn)。刪去陳舊、過時(shí)、重復(fù)、繁雜的內(nèi)容，充分體現(xiàn)內(nèi)容主線和共性，突出個(gè)性。努力做到少而精?！　?．注意拓展視野，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不僅在教材的編寫過程中反映課程的發(fā)展方向、前沿研究課題，在每章內(nèi)容之后還有化學(xué)博覽或化學(xué)小知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維?！　?.在每章內(nèi)容之后，有內(nèi)容小結(jié)、思考題和大量習(xí)題，以利于學(xué)生系統(tǒng)掌握和鞏固所學(xué)的知識(shí)。　　7.本書在量和單位方面，采用了法定計(jì)量單位?！　∪珪卜质?，前九章主要介紹化學(xué)原理，包括化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)的一般原理和溶液中的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律以及近代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論等。后七章是在化學(xué)原理和結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)上，介紹元素部分的內(nèi)容。　　參加本書編寫的有劉捷（第1章、第9章部分），周長智（第2章、第8章部分），張?bào)w祥（第3章、第5章部分），孫剛春（第4章、附錄、第14章部分），司學(xué)芝（第5章部分、第6章部分），展海軍（第7章、第11章部分），張小麟（第6章部分、第13章部分），王曉君（第6章、第8章、第14章部分），何麗君（第9章部分、附錄），李建偉（第10章、第12章鹵素部分），張紅霞（第11章、第13章部分），鄭利梅（第12章氧族部分、第13章部分），趙東欣（第15章、第16章）。全書最后由司學(xué)芝、劉捷統(tǒng)稿?！　≡诒緯木帉戇^程中，參考了大量的高等學(xué)校教材和有關(guān)著作，得到了許多老師和同行的大力幫助和支持，在此向有關(guān)作者、老師和同行表示感謝！在書稿的出版過程中，化學(xué)工業(yè)出版社的編輯作了大量細(xì)致的工作。在此致以衷心的感謝！　　限于編者水平，本書雖經(jīng)多次修改，仍難免有疏漏和不當(dāng)之處，敬請(qǐng)專家、同行和使用該教材的同學(xué)們不吝賜教，提出寶貴意見?！　　　【幷摺　?009年2月

內(nèi)容概要

本書是河南省面向21世紀(jì)“高等工程教育化學(xué)系列課程教學(xué)內(nèi)容與體系的改革與實(shí)踐”項(xiàng)目的研究成果。     全書共分十六章，前九章主要介紹化學(xué)原理，包括化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)的一般原理和溶液中的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律以及近代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論等。后七章介紹元素化學(xué)，強(qiáng)調(diào)利用化學(xué)基本原理討論元素及其化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律，反映出結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的特點(diǎn)。教材在考慮加強(qiáng)基礎(chǔ)、體現(xiàn)專業(yè)特色、便于自學(xué)的同時(shí)，盡可能反映課程當(dāng)前的研究前沿。每章內(nèi)容之后有學(xué)習(xí)小結(jié)、化學(xué)博覽或化學(xué)小知識(shí)，還附有大量思考題和習(xí)題。     本書可作為高等院校輕工、化工、環(huán)境、材料、生物工程等專業(yè)學(xué)生的無機(jī)化學(xué)或普通化學(xué)教材，也可作為其他相關(guān)專業(yè)的教材和參考書。

書籍目錄

第1章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)  1.1 熱力學(xué)的基本概念及術(shù)語    1.1.1 體系、環(huán)境和相    1.1.2 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)    1.1.3 過程和途徑  1.2 熱力學(xué)第一定律    1.2.1 熱和功    1.2.2 熱力學(xué)能    1.2.3 熱力學(xué)第一定律    1.2.4 焓和焓變  1.3 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)    1.3.1 恒容反應(yīng)熱和恒壓反應(yīng)熱    1.3.2 化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)進(jìn)度    1.3.3 熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和熱化學(xué)方程式    1.3.4 Hess定律    1.3.5 化學(xué)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的計(jì)算  1.4 化學(xué)反應(yīng)的方向    1.4.1 化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性    1.4.2 焓變與化學(xué)反應(yīng)的方向    1.4.3 熵變與化學(xué)反應(yīng)的方向    1.4.4 吉布斯自由能變與化學(xué)反應(yīng)的方向  1.5 摩爾吉布斯自由能變的計(jì)算    1.5.1 標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變的計(jì)算    1.5.2 其他溫度時(shí)標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變的計(jì)算    1.5.3 非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變的計(jì)算  化學(xué)博覽  學(xué)習(xí)要點(diǎn)  思考題  習(xí)題第2章 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度  2.1 化學(xué)反應(yīng)速率    2.1.1 化學(xué)反應(yīng)速率的定義及表示方法    2.1.2 化學(xué)反應(yīng)速率理論    2.1.3 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素  2.2 化學(xué)平衡    2.2.1 可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡    2.2.2 化學(xué)平衡常數(shù)    2.2.3 化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算  2.3 化學(xué)平衡的移動(dòng)    2.3.1 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響     2.3.2 壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響    2.3.3 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響    2.3.4 催化劑和化學(xué)平衡  2.4 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理的綜合應(yīng)用  化學(xué)博覽  學(xué)習(xí)要點(diǎn)  思考題  習(xí)題第3章 酸堿解離平衡  3.1 電解質(zhì)溶液    3.1.1 電解質(zhì)的分類    3.1.2 強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論  3.2 水的解離反應(yīng)和溶液的酸堿性    3.2.1 酸堿電離理論    3.2.2 水的解離反應(yīng)和溶液的酸堿性  3.3 弱酸、弱堿的解離平衡    3.3.1 一元弱酸(弱堿)的解離平衡和解離常數(shù)    3.3.2 解離度和稀釋定律    3.3.3 一元弱酸(弱堿)溶液中相關(guān)離子濃度的計(jì)算    3.3.4 同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)    3.3.5 多元弱酸(弱堿)的解離平衡及相關(guān)計(jì)算  3.4 緩沖溶液    3.4.1 緩沖溶液和緩沖作用    3.4.2 緩沖溶液的作用機(jī)理    3.4.3 緩沖溶液的pH計(jì)算    3.4.4 緩沖溶液的緩沖容量和緩沖范圍    3.4.5 緩沖溶液的選擇和配制  3.5 鹽類的水解反應(yīng)    3.5.1 水解反應(yīng)和水解常數(shù)    3.5.2 分步水解    3.5.3 鹽溶液pH的近似計(jì)算    3.5.4 影響鹽類水解的因素  化學(xué)博覽  學(xué)習(xí)要點(diǎn)  思考題  習(xí)題第4章 難溶電解質(zhì)的沉淀?溶解平衡第5章 氧化還原反應(yīng)第6章 原子結(jié)構(gòu)和元素周期系第7章 化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)第8章 晶體結(jié)構(gòu)第9章 配位化合物第10章 元素概論以及氫和稀有氣體第11章 堿金屬和堿土金屬第12章 鹵素和氧族元素第13章 氮族、碳族和硼族元素第14章 d區(qū)元素及其重要化合物第15章 ds區(qū)元素及其重要化合物第16章 f區(qū)元素和核化學(xué)附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　化學(xué)反應(yīng)過程總伴隨有能量的吸收或釋放。例如，煤燃燒時(shí)要放熱，氮的氧化要吸熱；原電池反應(yīng)產(chǎn)生電能，電解飽和食鹽水則消耗電能。熱力學(xué)是專門研究能量相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的一門科學(xué)。利用熱力學(xué)的原理、定律和方法去研究化學(xué)反應(yīng)，討論化學(xué)變化過程中所伴隨的能量化的學(xué)科稱為化學(xué)熱力學(xué)。熱力學(xué)所討論的是大量質(zhì)點(diǎn)的平均行為，即物質(zhì)的宏觀性質(zhì)，mf不涉及個(gè)別或少數(shù)分子、原子的微觀性質(zhì)。這樣，應(yīng)用熱力學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)時(shí)，只需要知道過程進(jìn)行的條件及過程的始態(tài)和終態(tài)，而無須知道化學(xué)反應(yīng)具體的歷程是什么。因此，化學(xué)熱力學(xué)只研究反應(yīng)的可能性。化學(xué)熱力學(xué)研究解決的問題主要有：①化學(xué)反應(yīng)或與化學(xué)反應(yīng)密切相關(guān)的物理過程中的能量變化；②判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度。由于在后續(xù)課程中，將會(huì)系統(tǒng)學(xué)習(xí)化學(xué)熱力學(xué)，因此本章的主要目的是介紹一些熱力學(xué)原理在無機(jī)化學(xué)中的基本應(yīng)用，從而利川化學(xué)熱力學(xué)的基本原理分析、研究無機(jī)物的基本性質(zhì)及反應(yīng)性。本章首先介紹化學(xué)反應(yīng)中的能量關(guān)系，然后在此基礎(chǔ)上，討淪化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向性問題。1.1熱力學(xué)的基本概念及術(shù)語1.1.1體系、環(huán)境和相在進(jìn)行熱力學(xué)研究時(shí)，往往把要研究的那部分物質(zhì)或空問與其他部分人為地分開，作為研究的對(duì)象。通常把被劃分出來的那部分物質(zhì)或空間稱為體系（亦稱系統(tǒng)、物系）。在體系之外并與體系相聯(lián)系的其他部分稱為環(huán)境。例如，在研究燒杯中的酸堿反應(yīng)時(shí)，燒杯里的溶液部分就是體系，燒杯以及燒杯以外的其他部分則為環(huán)境。體系和環(huán)境之間既可以進(jìn)行物質(zhì)的交換，也町以進(jìn)行能量的交換。按照體系和環(huán)境之間物質(zhì)和能量的交換情況，可將體系分為以下三種類型。（1）敞開體系體系和環(huán)境之間，既有物質(zhì)交換，又有能量交換。（2）封閉體系體系和環(huán)境之間，只有能節(jié)交換，沒有物質(zhì)交換。（3）孤立體系體系和環(huán)境之間，既沒有物質(zhì)交換，也沒有能量交換。例如，一瓶熱水，若以瓶內(nèi)的熱水作為體系，在室溫下打開瓶塞，瓶中水分子會(huì)不斷蒸發(fā)進(jìn)入大氣（環(huán)境），空氣中的氣體也可以溶解到水（體系）中，同時(shí)熱可以傳出散失。

圖書封面

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