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1.1 氢原子光谱和微观粒子运动的特性5

1.1.1 氢原子光谱和玻尔理论5

第一章 原子结构和元素周期律5

1.1.2 微观粒子的波粒二象性9

1.2.2 波动方程--薛定谔方程12

1.2.1 波函数12

1.2 氢原子核外电子的运动状态12

1.2.3 概率密度和电子云17

5.10.1 理想气体的化学势18

1.2.4 波函数和电子云的图像18

1.2.5 四个量子数的物理意义23

1.3.1 多电子原子原子轨道的能级25

1.3 多电子原子核外电子的运动状态25

1.3.2 多电子原子核外电子的分布30

1.3.3 元素的原子结构和周期系32

1.3.4 原子结构和周期律36

1.4.1 原子半径37

1.3.5 原子的电子层结构与元素的分区37

1.4 元素的性质与原子结构的关系37

1.4.2 元素的电离能39

1.4.3 元素的电子亲和能40

1.4.4 元素的电负性41

本章小结42

1.4.5 元素的氧化数与原子结构的关系42

思考题43

习题44

2.1.1 离子键46

第二章 分子结构和晶体结构46

2.1 离子键和离子晶体46

2.1.2 离子的性质47

2.1.3 离子晶体49

2.1.4 晶格能51

2.2 共价键和原子晶体53

2.2.1 现代价键理论54

2.2.2 杂化轨道理论58

2.2.3 分子轨道理论63

2.2.4 键参数68

2.2.5 原子晶体和分子晶体71

2.2.6 过渡型晶体72

2.2.7 簇合物和团簇--C6073

2.3 金属键和金属晶体74

2.3.2 金属键的能带理论75

2.3.1 自由电子 理论75

2.3.3 金属晶体78

2.4.1 分子的极性和偶极矩79

2.4 分子间作用力和氢键79

2.4.2 分子间作用力80

2.4.3 氢键82

2.5.1 离子的极化作用和变形性83

2.5 离子的极化83

2.5.2 影响离子极化作用和变形性的因素84

2.5.3 离子极化对物质结构和性质的影响85

本章小结86

习题87

思考题87

3.1.1 配位键和配位化合物89

第三章 配位键和配位化合物89

3.1 配位化合物的基本概念89

3.1.2 配合物的组成90

3.1.4 配合物的类型93

3.1.3 配合物的命名93

3.2.1 价键理论94

3.2 配合物的化学键理论94

3.2.2 晶体场理论98

3.3.3 难溶物的溶解107

3.3 配合物的应用107

3.3.1 分析化学的离子检验与测定107

3.3.2 物质的分离107

3.3.6 配合物在成矿中的作用108

3.3.4 金属或合金的电镀108

3.3.5 环境保护108

思考题109

本章小结109

习题110

4.1.1 热力学研究的对象和内容111

第四章 热力学第一定律与热化学111

4.1 热力学概论111

4.1.2 热力学基本概念112

4.2.1 热力学第一定律的文字表述116

4.2 热力学第一定律116

4.2.2 热力学能117

4.2.3 热和功118

4.2.4 可逆过程120

4.2.5 热力学第一定律的数字表达式122

4.3.2 等压反应热与焓123

4.3 焓123

4.3.1 等容反应热123

4.4.1 热容的定义125

4.4 热容125

4.4.3 理想气体的Cp与Cv的关系126

4.4.2 热容与温度的关系126

4.5.2 理想气体的等值过程127

4.5 热力学第一定律的一些应用127

4.5.1 理想气体的热力学能和焓127

4.5.3 绝热过程128

4.5.4 相变过程131

4.6.1 化学反应进度132

4.6 热化学概论132

4.6.2 等压反应热和等容反应热133

4.6.4 热化学方程式136

4.6.3 标准状态136

4.6.5 盖斯定律137

4.7.1 标准摩尔生成焓138

4.7 热化学基本数据与反应焓变的计算138

4.7.2 标准摩尔燃烧焓139

4.8.1 基尔霍夫方程140

4.7.3 离子的标准摩尔生成焓140

4.8 热效应与温度的关系140

4.8.2 焓差143

4.9 能源144

4.9.1 煤、石油、天然气145

4.9.2 核能147

4.9.3 太阳能148

本章小结149

思考题150

习题151

5.1.1 自发过程的不可逆性153

第五章 热力学第二定律153

5.1 过程的方向性 热力学第二定律153

5.1.2 热力学第二定律154

5.1.3 热力学第二定律的统计解释155

5.2.1 熵157

5.2 熵157

5.2.2 熵增原理159

5.3 熵变的计算160

5.2.3 熵判据160

5.3.1 简单状态变化161

5.3.2 相变化163

5.4.2 规定熵和标准摩尔熵165

5.3.3 化学变化165

5.4 热力学第三定律和规定熵165

5.4.1 热力学第三定律165

5.4.3 标准摩尔反应熵166

5.5 亥姆霍兹函数和吉布斯函数167

5.5.1 亥姆霍兹函数F168

5.5.2 亥姆霍兹函数的判据169

5.5.3 吉布斯函数G170

5.5.5 △F和△G的计算171

5.5.4 吉布斯函数的判据171

5.6.2 △rGm的计算174

5.6 标准摩尔吉布斯函数174

5.6.1 标准摩尔生成吉布斯函数174

5.6.3 化学反应方向的判据176

5.7.1 热力学基本方程179

5.7 热力学基本方程179

5.7.2 温度与△G的关系--吉布斯-亥姆霍兹方程180

5.7.3 压力与△G的关系181

5.8 偏摩尔量182

5.8.1 偏摩尔量的定义183

5.8.2 偏摩尔量的集合公式184

5.9.1 化学势的定义185

5.9 化学势185

5.9.2 化学势的判据186

5.10 逸度和活度189

5.10.2 实际气体的化学势、逸度190

5.10.3 理想衡薄溶液的化学势192

5.10.5 实际溶液的化学势、活度195

5.10.4 理想溶液的化学势195

5.11 统计热力学简介196

5.11.1 统计热力学基本概念197

5.11.2 玻耳兹曼分布定律199

5.11.3 热力学函数与配分函数的关系200

5.11.4 配分函数的计算201

本章小结202

思考题204

6.1.1 化学反应等温式和标准平衡常数207

6.1 化学平衡与标准平衡常数207

习题207

第六章 化学平衡207

6.1.2 用等温式判断化学反应的方向和限度209

6.1.3 标准平衡常数的理论计算210

6.1.5 标准平衡常数K的表达式使用中的若干问题211

6.1.4 标准平衡常数的几种表示方法211

6.2.1 浓度对化学平衡移动的影响213

6.2 化学平衡的移动213

6.2.2 压力对化学平衡移动的影响214

6.2.3 温度对化学平衡移动的影响215

6.2.4 平衡移动原理216

6.2.5 化学平衡移动对矿物岩石形成的影响217

6.3.1 平衡常数的计算218

6.3 有关化学平衡的计算218

6.3.2 平衡混合物的计算219

本章小结220

思考题221

习题222

7.1.1 沸点升高224

7.1 稀溶液的依数性224

第七章 水溶液中的离子平衡224

7.1.2 凝固点降低225

7.1.3 渗透压226

7.2 酸碱质子理论228

7.2.2 共轭酸碱概念及其相对强弱229

7.2.1 质子酸、质子碱的定义229

7.2.3 酸碱反应的实质230

7.3.1 弱酸在水中的解离平衡231

7.3 酸和碱在水溶液中的解离平衡231

7.3.2 弱碱在水中的解离平衡及pH计算234

7.4.1 酸和碱与水的酸碱反应235

7.4 质子酸和质子碱与水的酸碱反应235

7.3.3 共轭酸碱的解离常数之间的关系235

7.4.2 酸、碱与水的反应常数和水的酸碱反应溶液的pH236

7.4.3 影响酸、碱与水反应的因素239

7.5.1 同离子效应和缓冲溶液240

7.5 缓冲溶液及其pH240

7.5.2 缓冲溶液的pH计算241

7.5.3 缓冲溶液的应用和选择243

7.6.1 配离子的标准稳定常数和有关离子浓度的计算244

7.6 配离子的解离平衡244

7.6.2 配离子的平衡移动246

7.7 难溶电解质的多相离子平衡247

7.7.1 多相离子平衡和标准溶度积248

7.7.2 沉淀的生成和溶解250

7.7.3 分步沉淀和沉淀次序252

7.7.4 沉淀的转化255

本章小结256

思考题257

习题258

8.1.1 相数、独立组分数和自由度260

8.1 相律260

第八章 相平衡260

8.1.2 相律及其推导262

8.2 克拉贝龙-克劳修斯方程263

8.2.1 克拉贝龙方程264

8.2.2 克拉贝龙-克劳修斯方程265

8.3.1 水的相图267

8.3 单组分系统的相平衡267

8.3.2 硫的相图269

8.4.1 双组分系统相律270

8.4 完全互溶双液系统的气液平衡270

8.4.2 完全互溶的双液系统271

8.4.3 杠杆规则275

8.4.4 蒸馏原理276

8.5 部分互溶双液系统的相平衡277

8.6.1 简单低共熔系统279

8.6 二组分固液平衡系统相图279

8.6.2 热分析280

8.6.3 二组分盐水系统281

8.6.4 形成化合物的双组分系统283

8.6.5 形成固体混合物的双组分系统284

8.6.6 液相部分互溶、固相不互溶的双组分系统286

8.7.1 三组分系统的组成表示法287

8.7 三组分系统相平衡287

8.7.2 部分互溶的三组分系统289

8.7.3 三组分盐水系统相图291

思考题292

本章小结292

习题293

9.1.1 电解质溶液的导电机理297

9.1 电解质溶液的导电机理与法拉第定律297

第九章 电解质溶液297

9.1.2 法拉第电解定律298

9.1.3 离子的迁移数299

9.2.2 电导的测定302

9.2.1 电导、电导率、摩尔电导率302

3.2 电解质溶液的电导302

9.2.4 离子的独立运动定律和离子的摩尔电导率304

9.2.3 摩尔电导与浓度的关系304

9.2.5 电导率测定的应用305

9.3.1 电解质溶液的活度和活度系数306

9.3 强电解质溶液的活度、活度系数和离子强度306

9.3.2 离子强度308

9.4.1 离子氛309

9.4 强电解质溶液互吸理论简介309

9.4.2 德拜-休克尔极限公式310

本章小结312

9.4.3 德拜-休克尔-昂萨格电导公式312

思考题313

习题314

10.1.1 氧化与还原的概念315

10.1 氧化还原反应315

第十章 氧化还原反应和电化学315

10.1.2 氧化还原反应方程式的配平316

10.2.1 原电池317

10.2 原电池和电动势317

10.2.2 电极类型319

10.2.4 电池电动势的实验测定法320

10.2.3 可逆电池320

10.3.1 可逆电池电动势与吉布斯自由能变化的关系322

10.3 可逆电池热力学322

10.3.3 △rSm和△rHm与电动势的关系323

10.3.2 能斯脱方程323

10.4.1 金属与溶液界面电势差324

10.4 电动势产生的机理324

10.4.3 液体接界电势差325

10.4.2 接触电势差325

10.5.1 电极电势326

10.5 电极电势326

10.5.2 标准氢电极327

10.5.4 标准电极电势及其测定328

10.5.3 参比电极328

10.5.5 浓度对电极电势的影响329

10.5.6 电池电动势的计算330

10.6 电极电势的应用331

10.6.1 比较氧化剂和还原剂的相对强弱332

10.6.3 判断氧化还原反应的程度333

10.6.2 判断氧化还原反应的方向333

10.6.4 元素的标准电势图334

10.6.5 水的电势-pH图336

10.7.1 电极浓差电池338

10.7 浓差电池338

10.8.1 电解质溶液平均活度系数的测定339

10.8 电池电动势测定的应用339

10.7.2 电解质浓差电池339

10.8.2 求难溶盐的标准溶度积340

10.8.3 pH值的测定341

10.9.2 分解电压342

10.9.1 电解现象和电解池342

10.9 电解342

10.9.3 极化和超电势343

10.9.4 电解池中两极的电解产物344

10.9.5 电解的应用345

10.10 金属的腐蚀与防护346

10.10.1 腐蚀的分类及其机理347

10.10.2 腐蚀的防护348

10.11.1 一次性电池349

10.11 化学电源349

10.11.3 燃料电池350

10.11.2 蓄电池350

本章小结351

思考题352

习题353

11.1.1 化学反应速率的定义及其表示方法357

11.1 化学反应速率及其机理357

第十一章 化学动力学357

11.1.2 反应速率的实验测定359

11.1.3 反应机理和反应分子数的概念360

11.2.1 质量作用定律和反应速率常数361

11.2 浓度对反应速率的影响361

11.3.1 简单级数反应的速率方程和半衰期362

11.3 速率方程的微积分形式及其特征362

11.2.2 反应级数362

11.3.2 简单级数反应速率方程的确定368

11.3.3 典型的复合反应372

11.4.1 温度与反应速率之间的经验关系式376

11.4 温度对反应速率的影响376

11.4.2 活化能的物理意义及其统计解释378

11.4.3 活化能对反应速率的影响380

11.5.1 反应速率理论简介381

11.5 化学反应速率理论381

11.5.2 过渡状态理论383

11.6.2 溶液中反应的动力学389

11.6.1 溶液中反应的特点389

11.6 溶液中的反应389

11.6.3 离子强度对溶液反应的影响390

11.7.2 催化反应的一般机理392

11.7.1 催化剂和催化反应392

11.7 催化反应392

11.7.3 催化剂的特性393

11.7.4 均相催化394

11.7.5 复相催化395

本章小结396

11.7.6 催化剂对矿物形成速率的影响396

思考题397

习题398

12.1.1 表面张力400

12.1 表面张力和表面自由能400

第十二章 界面现象和胶体分散系统400

12.2.1 液体对固体的润湿作用401

12.2 纯液体的表面现象401

12.1.2 表面自由能401

12.2.2 毛细现象和附加压力403

12.2.3 表面曲率对液体蒸气压力的影响404

12.3.2 吸附类型、吸附平衡与吸附量、吸附曲线406

12.3.1 气-固吸附概念406

12.3 气体在固体表面上的吸附406

12.3.3 兰格缪尔单分子吸附等温式409

12.3.4 BET多分子吸附等温式411

12.4.2 吉布斯公式413

12.4.1 溶液的表面吸附现象413

12.4 溶液的表面吸附413

12.4.3 表面活性剂的吸附结构414

12.5 表面活性剂及其应用415

12.5.1 表面活性剂的分类416

12.6 分散系统的分类417

12.5.2 表面活性剂的作用417

12.7.1 溶胶的光学和力学性质418

12.7 溶胶的特性418

12.7.3 溶胶粒子带电的原因420

12.7.2 溶胶的电学性质420

12.7.4 溶胶粒子的双电层421

12.7.5 溶胶粒子的结构423

12.8.1 电解质对胶体稳定性的影响425

12.8 溶胶的聚沉和絮凝425

12.8.3 高分子化合物对胶体稳定性的影响426

12.8.2 溶胶的相互聚沉426

12.9 胶溶作用和触变作用427

12.10 胶体与成矿428

本章小结429

习题430

思考题430

13.1 元素的存在状态和分布431

第十三章 单质431

13.2.1 单质的晶体结构432

13.2 主族元素432

13.2.2 单质的物理性质435

13.2.3 非金属单质的化学性质438

13.2.4 金属单质的化学性质441

13.2.5 稀有气体445

13.3.1 过渡元素的通性447

13.3 过渡元素447

13.3.2 重要的过渡元素453

13.4 镧系元素466

13.4.1 镧系元素的通性467

13.4.2 稀土元素重要的化合物470

13.4.3 稀土元素的制取471

13.4.4 稀土元素的应用472

13.5.1 锕系元素概述473

13.5 锕系元素473

13.6 合金和合金材料474

13.5.2 钍和铀的重要化合物474

13.6.2 几种重要的合金材料475

13.6.1 合金的基本类型475

本章小结476

习题477

思考题477

14.1.1 卤化物的键型和晶体结构480

14.1 卤化物480

第十四章 无机化合物480

14.1.2 卤化物的性质482

14.2.1 氧化物的分类486

14.2 氧化物和氢氧化物486

14.2.3 氧化物的酸碱性487

14.2.2 氧化物的物理性质487

14.2.4 氢氧化物的酸碱性488

14.2.6 金属氢氧化物的沉淀和溶解491

14.2.5 氢氧化物的脱水作用491

14.3.1 硫化物的概述492

14.3 硫化物492

14.3.2 硫化物的溶解性493

14.3.3 硫化氢495

14.4.2 含氧酸及其盐的氧化还原性499

14.4.1 概述499

14.4 含氧酸及其盐499

14.4.3 含氧酸及其盐的热稳定性501

14.4.5 碳酸及其盐502

14.4.4 含氧酸盐的溶解性502

14.4.6 二氧化硅和硅酸盐505

14.5 无机非金属材料508

14.5.1 硅酸盐材料509

14.5.2 新型无机非金属材料512

本章小结516

思考题517

习题517

第十五章 有机化合物519

15.1 有机化合物的特点、结构和命名519

15.1.1 有机化合物的特点519

15.1.2 有机化合物的分子结构520

15.1.3 有机化合物的分类和命名523

15.2 有机化合物的重要反应527

15.2.1 取代反应527

15.2.2 氧化还原反应530

15.2.3 加成反应和加聚反应532

15.2.4 缩合反应和缩聚反应535

15.3 高分子化合物535

15.3.1 高分子化合物的基本概念和特点536

15.3.2 高分子化合物的分类和命名537

15.3.3 高分子化合物的结构与基本特性539

15.3.4 重要的工程高分子材料545

15.4 生物高分子化合物553

15.4.1 蛋白质553

15.4.2 核酸556

15.4.3 酶558

15.4.4 生物膜559

15.4.5 三磷酸腺苷560

15.5 有机化学在地质成矿中的应用561

本章小结562

思考题563

习题564

16.1.1 分析化学的任务及作用566

16.1 分析化学概述566

16.1.2 分析化学的分类566

第十六章 分析测试技术566

16.2 酸碱滴定法567

16.2.1 滴定分析法概述567

16.1.3 分析化学的现状及发展567

16.2.2 酸碱指示剂的变色范围568

16.2.3 酸碱滴定曲线570

16.2.4 酸碱滴定法的应用574

16.3 配位滴定法575

16.3.1 条件稳定常数与酸效应系数576

16.3.2 配位滴定曲线579

16.3.3 金属指示剂的变色原理579

16.3.4 共存离子的影响580

16.3.5 配位滴定法的应用580

16.4 氧化还原滴定法581

16.4.1 氧化还原滴定曲线581

16.4.2 氧化还原指示剂583

16.4.3 氧化还原滴定前的预处理584

16.4.4 氧化还原滴定法的应用585

16.5 重量分析法587

16.5.1 重量分析法的分析过程588

16.5.2 沉淀条件的选择588

16.6 吸光光度分析法589

16.6.1 吸光光度法的基本原理589

16.6.2 分光光度计591

16.6.3 比色法及可见分光光度法的应用592

16.6.4 紫外分光光度法及其应用592

16.7 原子吸收光谱法593

16.7.1 原子吸收光谱法的基本原理593

16.7.2 原子吸收分光光度计594

16.7.3 原子吸收光谱法的特点及应用594

16.8 发射光谱分析法595

16.8.1 发射光谱法的基本原理595

16.8.2 光谱定性分析596

16.8.3 光谱定量分析596

16.9 电化学分析方法597

16.9.1 电位分析法598

16.9.2 极谱分析法598

16.9.3 电解分析601

16.10 其他仪器分析简介602

16.10.1 色谱分析法602

16.10.2 红外光谱法605

16.10.3 荧光光度分析法606

16.10.4 质谱分析法607

16.11 定量分析的一般步骤608

16.11.1 试样的采取和制备608

16.10.5 中子活化分析法608

16.11.2 试样的分解610

16.11.3 定量分析中的常用分离方法611

16.11.4 分析方法的选择613

16.11.5 试样分析实例--硅酸盐分析613

本章小结615

思考题616

习题617

第十七章 环境化学619

17.1 环境化学物质与人体健康620

17.1.1 人体与地球化学组成的相关性620

17.1.2 生命与化学元素621

17.1.3 环境保护和治理的重要性622

17.2 大气污染及其防治622

17.2.1 大气的组成623

17.2.2 大气的污染物623

17.2.3 大气污染的防治628

17.3 水体污染及其防治629

17.3.1 水体与水体污染629

17.3.2 水体污染的防治632

17.4 土壤的污染与防治633

17.4.1 土壤的主要污染物633

17.4.2 土壤污染的防治634

17.5 环境保护与可持续发展战略634

本章小结635

思考题636

习题中的计算题答案637

附录643

主要参考著作及文献664

索引666