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第一章 原子结构和元素周期系1

1.1 微观粒子运动的特殊性1

1.1.1 氢原子光谱和原子轨道能级2

1.1.2 微观粒子运动的波粒二象性4

1.1.3 微观粒子运动的统计规律5

1.2 单电子体系核外电子运动的近代描述6

1.2.1 波函数和原子轨道6

1.2.2 概率密度和电子云7

1.2.3 原子轨道及电子云的角度分布图9

1.2.4 原子轨道及电子云的径向部分11

1.2.5 四个量子数11

1.3 多电子原子结构和周期表14

1.3.1 多电子原子轨道能级图14

1.3.2 核外电子排布19

1.3.3 原子的电子层结构与元素周期表24

1.4 原子结构与元素性质变化的周期性27

1.4.1 有效核电荷数的周期性27

1.4.2 原子半径27

1.4.3 电离能29

1.4.4 电子亲和能31

1.4.5 元素的电负性31

思考题34

习题34

第二章 分子结构和晶体结构37

2.1 离子键和离子晶体37

2.1.1 离子键的形成和特征37

2.1.2 离子晶体38

2.2 共价键理论（Ⅰ）：价键理论42

2.2.1 键参数42

2.2.2 共价键的形成和类型44

2.2.3 杂化轨道理论47

2.2.4 价层电子对互斥理论53

2.3 共价键理论（Ⅱ）：分子轨道理论56

2.3.1 分子轨道理论的要点57

2.3.2 分子轨道能级及其应用59

2.4 原子晶体和混合型晶体62

2.5 金属和金属晶体63

2.5.1 金属键的自由电子理论63

2.5.2 金属的分子轨道理论64

2.5.3 金属晶体67

2.6 晶体缺陷和非整比化合物68

2.6.1 整比缺陷（本征缺陷）69

2.6.2 非整比缺陷69

2.7 分子间力和氢键70

2.7.1 分子极性的量度——偶极矩70

2.7.2 分子间力的本质和类型71

2.7.3 氢键72

2.7.4 分子晶体和氢键型晶体74

2.8 离子的极化作用76

2.8.1 离子的极化力和变形性76

2.8.2 离子极化作用对化学键性质的影响78

2.8.3 离子极化作用对晶体结构的影响78

思考题79

习题80

第三章 配位化合物的结构82

3.1 配合物的基本概念82

3.1.1 配合物的定义和组成82

3.1.2 配体的类型83

3.1.3 配合物的命名85

3.2 配合物的价键理论85

3.2.1 价键理论的基本要点85

3.2.2 外轨型配合物与内轨型配合物86

3.2.3 配合物的键型与磁性的关系88

3.2.4 配合物的空间构型和立体异构88

3.3 配合物的晶体场理论91

3.3.1 晶体场理论的基本要点91

3.3.2 八面体场中中心离子d轨道的分裂92

3.3.3 分裂能及其影响因素92

3.3.4 高自旋和低自旋配合物及磁性95

3.3.5 晶体场稳定化能97

3.3.6 配合物的吸收光谱98

3.4 配合物的分子轨道理论简介100

3.4.1 中心离子与配体的σ键合101

3.4.2 中心离子与配体的π键合102

思考题103

习题104

第四章 化学反应的基本原理105

4.1 溶液及理想气体105

4.1.1 物理量的表示及运算105

4.1.2 溶液及溶液组成的表示方法106

4.1.3 理想气体状态方程107

4.1.4 分压定律108

4.2 化学反应中的能量关系109

4.2.1 化学热力学的基本概念109

4.2.2 热力学第一定律111

4.2.3 化学反应热112

4.3 化学反应的方向117

4.3.1 自发过程117

4.3.2 熵118

4.3.3 吉布斯函数120

4.3.4 化学反应的等温方程124

4.4 化学反应的限度——化学平衡125

4.4.1 化学平衡125

4.4.2 标准平衡常数125

4.4.3 化学平衡的移动127

4.4.4 平衡组成和平衡转化率的计算130

4.5 化学反应速率131

4.5.1 化学反应速率的定义131

4.5.2 影响化学反应速率的因素132

思考题138

习题138

第五章 酸碱反应141

5.1 酸碱质子理论141

5.1.1 酸碱定义和共轭酸碱对141

5.1.2 酸碱反应的实质142

5.1.3 溶剂的酸碱性143

5.2 酸碱反应常数144

5.2.1 溶剂的质子自递反应常数144

5.2.2 弱酸和弱碱的解离常数146

5.2.3 中和反应常数150

5.2.4 水解反应及水解常数150

5.2.5 解离度和稀释定律152

5.3 酸碱水溶液pH的计算152

5.3.1 分布系数和分布曲线152

5.3.2 溶液平衡的基本关系式156

5.3.3 酸碱水溶液pH的计算157

5.4 酸碱缓冲溶液162

5.4.1 缓冲溶液的类型162

5.4.2 缓冲作用原理163

5.4.3 缓冲溶液pH的计算164

思考题168

习题169

第六章 沉淀反应171

6.1 沉淀-溶解平衡和溶度积171

6.1.1 沉淀-溶解平衡171

6.1.2 溶度积和溶度积规则172

6.2 溶解度和影响溶解度的因素176

6.2.1 溶解度176

6.2.2 同离子效应和盐效应178

6.2.3 酸效应180

6.2.4 水解效应182

6.2.5 配位效应184

6.3 分步沉淀和沉淀转化185

6.3.1 分步沉淀185

6.3.2 沉淀的转化186

6.4 沉淀分离法简介188

6.4.1 沉淀的形成188

6.4.2 影响沉淀纯度的因素189

6.4.3 沉淀条件的选择192

6.4.4 应用示例193

思考题196

习题196

第七章 配位反应198

7.1 酸碱电子理论与配位反应198

7.1.1 酸碱定义198

7.1.2 酸碱反应199

7.1.3 硬软酸碱原则201

7.2 配合物的稳定常数203

7.2.1 稳定常数203

7.2.2 逐级稳定常数204

7.2.3 累积稳定常数204

7.2.4 EDTA及其螯合物205

7.2.5 螯合物的稳定常数207

7.2.6 配合物的稳定性208

7.2.7 配合物的分布系数209

7.3 配位反应的副反应212

7.3.1 主反应与副反应212

7.3.2 条件稳定常数216

7.4 配位平衡的移动217

7.4.1 配离子之间的平衡217

7.4.2 配位平衡和氧化还原平衡217

7.4.3 配位平衡和沉淀平衡218

思考题220

习题220

第八章 氧化还原反应223

8.1 基本概念223

8.1.1 氧化数223

8.1.2 半反应和氧化还原电对224

8.2 氧化还原反应方程式的配平225

8.2.1 氧化数法225

8.2.2 离子-电子法226

8.3 原电池和电极电势227

8.3.1 原电池227

8.3.2 电极电势229

8.3.3 标准电极电势230

8.4 影响电极电势的因素232

8.4.1 能斯特方程232

8.4.2 溶液浓度的影响234

8.4.3 溶液酸度的影响235

8.4.4 沉淀反应的影响236

8.4.5 配位反应的影响237

8.5 电极电势的应用238

8.5.1 标准电动势和标准平衡常数239

8.5.2 条件电极电势和条件平衡常数240

8.5.3 氧化还原反应的方向和次序241

8.5.4 元素电势图及其应用243

8.6 电解和化学电源简介244

8.6.1 电解244

8.6.2 化学电源246

思考题249

习题250

第九章 化学分析253

9.1 误差与有效数字253

9.1.1 误差253

9.1.2 有效数字255

9.2 重量分析法257

9.2.1 重量分析法的分类257

9.2.2 重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求258

9.2.3 重量分析法结果的计算258

9.3 滴定分析法概述259

9.3.1 滴定分析法的基本概念259

9.3.2 滴定分析法的分类和对反应的要求260

9.3.3 基准物质和标准溶液261

9.3.4 滴定分析的计算262

9.4 滴定分析原理264

9.4.1 滴定曲线265

9.4.2 影响滴定突跃的因素267

9.4.3 滴定终点的确定270

9.4.4 滴定误差和直接滴定条件272

9.5 滴定分析法的应用275

9.5.1 酸碱滴定法的应用275

9.5.2 配位滴定法的应用278

9.5.3 氧化还原滴定法的应用281

9.5.4 沉淀滴定法的应用283

思考题284

习题285

第十章 物质概述287

10.1 元素的自然资源287

10.2 元素的氧化态和吉布斯函变-氧化态图289

10.3 单质292

10.3.1 单质的分类292

10.3.2 单质的结构及性质292

10.3.3 同素异形体297

10.3.4 单质的制备方法302

10.4 氢及氢能源307

10.4.1 氢307

10.4.2 氢能源311

10.5 稀有气体311

10.5.1 稀有气体的性质和用途311

10.5.2 稀有气体化合物312

思考题314

习题314

第十一章 主族元素的二元化合物316

11.1 二元化合物的组成及成键特性316

11.2 氢化物316

11.2.1 氢化物的类型和性质317

11.2.2 过氧化氢321

11.2.3 氮的氢化物——氨、联氨和羟胺323

11.2.4 硼烷326

11.2.5 硅烷331

11.2.6 硫化氢及多硫化氢331

11.3 硼化物、碳化物及氮化物332

11.3.1 硼化物、碳化物及氮化物的分类332

11.3.2 硼化物、碳化物及氮化物的制备333

11.3.3 硼化物、碳化物及氮化物的性质和用途334

11.4 硫化物335

11.4.1 硫化物的溶解度335

11.4.2 硫化物的还原性336

11.4.3 硫化物的酸碱性337

11.5 卤化物338

11.5.1 卤化物的性质338

11.5.2 卤化物的制备341

11.5.3 卤化物的用途简介342

思考题343

习题344

第十二章 主族元素的氧化物、氢氧化物、含氧酸及含氧酸盐346

12.1 氧化物的性质递变规律346

12.1.1 酸碱性346

12.1.2 氧化还原性347

12.1.3 稳定性348

12.2 氧化物水合物的酸碱性和含氧酸强度判断348

12.2.1 氧化物水合物的酸碱性——R—O—H经验规则348

12.2.2 含氧酸的强度——鲍林规则350

12.3 碱金属和碱土金属的氧化物、过氧化物及超氧化物351

12.3.1 氧化物351

12.3.2 过氧化物352

12.3.3 超氧化物353

12.4 硼和铝的含氧化合物353

12.4.1 硼的含氧化合物353

12.4.2 铝的含氧化合物356

12.5 硅的含氧化合物359

12.5.1 二氧化硅359

12.5.2 硅酸和硅胶359

12.5.3 硅酸盐360

12.6 锡、铅的含氧化合物362

12.6.1 锡、铅的氧化物和氢氧化物362

12.6.2 锡（Ⅱ）的还原性和铅（Ⅳ）的氧化性363

12.7 氮族元素的含氧化合物364

12.7.1 氮的含氧化合物364

12.7.2 磷的含氧化合物370

12.7.3 砷、锑、铋的含氧化合物和硫代酸盐376

12.8 硫的含氧化合物379

12.8.1 亚硫酸及其盐380

12.8.2 连二亚硫酸钠381

12.8.3 硫酸及其盐382

12.8.4 硫代硫酸及其盐384

12.8.5 过硫酸及其盐384

12.9 卤素的含氧酸及含氧酸盐385

12.9.1 次卤酸及其盐386

12.9.2 卤酸及其盐387

12.9.3 高卤酸及其盐388

12.9.4 氯、溴、碘的吉布斯函变-氧化态图389

思考题390

习题391

第十三章 过渡元素及其简单化合物394

13.1 过渡元素通性394

13.1.1 原子半径和离子半径395

13.1.2 氧化态396

13.1.3 金属的化学活泼性397

13.1.4 氧化物及其水合物的酸碱性399

13.1.5 水合离子的颜色400

13.2 钛和钛的化合物401

13.2.1 单质的性质及制备401

13.2.2 钛的重要化合物403

13.2.3 钛合金407

13.3 钒和钒的化合物408

13.3.1 单质的性质和用途408

13.3.2 钒的重要化合物409

13.4 铬、钼、钨及其化合物412

13.4.1 单质的性质和用途413

13.4.2 铬的元素电势图414

13.4.3 铬的重要化合物414

13.4.4 铬、钼、钨的吉布斯函变-氧化态图419

13.4.5 钼、钨的多酸和多酸盐420

13.5 锰和锰的化合物422

13.5.1 单质的性质和用途422

13.5.2 锰的元素电势图和吉布斯函变-氧化态图422

13.5.3 锰的重要化合物424

13.6 铁、钴、镍及其化合物427

13.6.1 单质的性质和用途428

13.6.2 铁、钴、镍的元素电势图和吉布斯函变-氧化态图428

13.6.3 铁、钴、镍的重要化合物430

13.7 铜族元素及其化合物434

13.7.1 单质的性质和用途435

13.7.2 铜、银、金的重要化合物436

13.8 锌族元素及其化合物442

13.8.1 单质的性质和用途442

13.8.2 锌、镉、汞的重要化合物445

13.9 稀土元素及其化合物450

13.9.1 稀土元素在自然界中的分布和存在状态450

13.9.2 镧系元素的电子层结构和性质451

13.9.3 单质的性质和用途454

13.9.4 稀土元素的重要化合物455

思考题458

习题459

第十四章 过渡元素的配位化合物462

14.1 简单配合物462

14.1.1 钛的配合物462

14.1.2 铬的配合物464

14.1.3 铁、钴、镍的配合物465

14.1.4 铜、银、金的配合物468

14.1.5 锌、镉、汞的配合物473

14.1.6 铂的配合物473

14.2 螯合物475

14.3 多核配合物477

14.4 簇状配合物478

14.4.1 金属原子簇中的M—M键479

14.4.2 金属原子簇的分类481

14.4.3 金属原子簇的结构481

14.4.4 金属原子簇的应用487

思考题488

习题489

附录491

附录Ⅰ 国际单位制（SI）491

附录Ⅱ 一些物理和化学的基本常数（2012年国际推荐值）492

附录Ⅲ 国际相对原子质量表（2009,IUPAC）494

附录Ⅳ 一些化合物的相对分子质量495

附录Ⅴ 某些物质的标准生成焓，标准生成吉布斯函数，标准熵及热容（298.15K）498

附录Ⅵ 弱酸和弱碱的解离常数503

附录Ⅶ 难溶化合物溶度积常数504

附录Ⅷ 金属离子氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH506

附录Ⅸ 金属配合物的稳定常数（20～25℃）507

附录Ⅹ 一些金属离子的lgαM（OH）值509

附录Ⅺ 金属离子氨羧配位剂形成的配合物的稳定常数（lgKMY）510

附录Ⅻ 标准电极电势（298 K）511

附录ⅩⅢ 条件电极电势EΘ′518

附录ⅩⅣ 预处理时常用的试剂520

附录ⅩⅤ 配位滴定中常用的掩蔽剂521

附录ⅩⅥ 常用的指示剂523