本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。本書主要內容有緒論、原子結構、化學鍵與分子結構、定量分析的過程、誤差與數據處理、酸堿反應與酸堿滴定法、配位反應與配位滴定法、氧化還原反應與氧化還原滴定法、沉淀反應與沉淀滴定法和重量分析法、元素的性質、吸光光度法及定量分析中常用的分離方法等。本書還介紹了一些無機及分析化學中的前沿性知識,并注重理論與實驗相結合。
知識結構布局合理,既保持了無機化學和分析化學課程的科學性和系統性,又注重了內容的相互銜接 精簡煩瑣的數學推導,理論闡述簡明扼要 “化學窗口”欄目開闊了學生學習化學的視野,增強了學生學習化學的興趣 《無機及分析化學教程》配套有:《無機及分析化學實驗》、《無機及分析化學學習指導》和電子課件
無機及分析化學是化學、化學工程與工藝、制藥工程、材料科學與工程、環境科學與工程、生物科學與工程等專業必不可少的一門化學基礎課程.該課程的開設可為后續的有機化學、物理化學、高分子化學及其他專業課程的學習奠定基礎,同時也可為解決科研中與化學有關的科學與測定技術等實際問題打好基礎。
為深化高等教育改革,提高教學質量,培養適應21世紀社會發展需要的人才,編者結合多年的教學經驗,編寫了本書。本書配有《無機及分析化學學習指導》與《無機及分析化學實驗》,可更好地滿足相關專業的本科生和科研人員的需求。在編寫過程中,本書著重體現如下幾點:
(1)力求做到知識結構布局合理,將無機化學部分和分析化學部分進行優化整合,在章節安排時,既保持了無機化學和分析化學課程的科學性與系統性,又注重了內容的相互銜接,避免了重復。
(2)依照從易到難、循序漸進的原則安排教學內容,重點突出,注重理論聯系實際,以提高學生分析問題和解決問題的能力。將四大反應平衡和相應的滴定方法編排在一起,使學生能定性、定量地掌握四類化學反應原理,體現了基礎理論與應用的有機結合。
(3)精簡煩瑣的數學推導,理論闡述簡明扼要。各章后配有習題,使學生加深對基本概念和基本原理的進一步理解。在例題和習題的選擇上,兼顧各專業的需要,內容盡量結合實際,增強學生的學習興趣,難度適中,以適應不同層次的學生。另外,部分習題附有答案,供學牛參考。
前言
第1章 緒論
1.1 化學的重要性、研究內容和發展簡史
1.1.1 化學的重要性及其研究內容
1.1.2 化學發展簡史
1.2 無機及分析化學課程的重要性和研究內容
第2章 原子結構與元素周期律
2.1 原子結構的經典模型
2.1.1 盧瑟福的原子模型
2.1.2 氫原子光譜與玻爾氫原子模型
2.2 微觀粒子運動的特殊性
2.2.1 光電效應與光的波粒二象性
2.2.2 實物粒子的波粒二象性
2.2.3 海森堡測不準原理
2.3 核外電子運動狀態的量子力學模型
2.3.1 薛定諤方程與波函數
2.3.2 四個量子數與核外電子層結構
2.3.3 波函數(原子軌道)及概率密度函數(電子云)圖
2.4 基態多電子原子的電子層結構
2.4.1 多電子原子的波函數
2.4.2 多電子原子軌道的近似能級圖
2.4.3 多電子原子核外電子排布規則
2.5 元素周期律與元素周期表
2.5.1 原子電子層結構與元素周期表的關系
2.5.2 元素基本性質的周期性變化規律
習題
第3章 化學鍵與分子結構
3.1 離子鍵理論
3.1.1 離子鍵
3.1.2 品格能
3.1.3 離子的特征
3.2 共價鍵理論
3.2.1 價鍵理論
3.2.2 雜化軌道理論
3.2.3 價層電子對互斥理論
3.2.4 分子軌道理論簡介
3.3 金屬鍵
3.3.1 金屬鍵的改性共價鍵理論
3.3.2 金屬鍵的能帶理論
3.4 分子間作用力和氫鍵
3.4.1 分子的偶極矩與極化率
3.4.2 分子間作用力
3.4.3 氫鍵
3.5 晶體結構
3.5.1 晶體與非晶體
3.5.2 晶體的基本外形
3.5.3 離子晶體
3.5.4 離子極化現象
3.5.5 原子晶體
3.5.6 金屬晶體
3.5.7 分子晶體
習題
第4章 定量分析的過程
4.1 分析方法的分類與選擇
4.1.1 分析方法的分類
4.1.2 分析方法的選擇
4.2 分析試樣的采集、制備與分解
4.2.1 分析試樣的采集
4.2.2 分析試樣的制備
4.2.3 分析試樣的分解
4.3 定量分析結果的表示
4.3.1 待測組分的化學表示形式
4.3.2 待測組分含量的表示方法
4.4 滴定分析法概述
4.4.1 概述
4.4.2 滴定方式
4.4.3 基準物質和標準溶液
4.4.4 滴定分析法的計算
習題
第5章 誤差與數據處理
5.1 定量分析誤差
5.1.1 誤差的分類
5.1.2 準確度與誤差
5.1.3 精密度與偏差
5.1.4 準確度和精密度
5.1.5 提高分析結果準確度的方法
5.2 分析數據的統計處理
5.2.1 隨機誤差的正態分布
5.2.2 有限數據的統計處理
5.2.3 顯著性檢驗
5.2.4 可疑值的取舍
5.3 有效數字及其運算
5.3.1 有效數字
5.3.2 有效數字的修約規則
5.3.3 運算規則
習題
第6章 酸堿反應與酸堿滴定法
6.1 酸堿理論概述
6.1.1 酸堿電離理論
6.1.2 酸堿溶劑理論
6.1.3 酸堿質子理論
6.1.4 酸堿電子理論
6.1.5 軟硬酸堿理論
6.2 強電解質溶液
6.2.1 離子氛和離子強度
6.2.2 活度和活度系數
6.3 酸堿平衡
6.3.1 水的解離與溶液的pH
6.3.2 弱酸弱堿的解離平衡
6.3.3 影響酸堿平衡的因素
6.3.4 分布分數與分布曲線
6.3.5 物料平衡、電荷平衡和質子平衡
6.3.6 酸堿溶液pH的計算
6.4 緩沖溶液
6.4.1 緩沖溶液的定義、緩沖原理與pH的計算
6.4.2 緩沖容量和緩沖范圍
6.4.3 緩沖溶液的選擇和配制
6.5 酸堿滴定法基本原理
6.5.1 酸堿指示劑
6.5.2 酸堿滴定曲線和指示劑的選擇
6.5.3 多元酸、多元堿的滴定
6.5.4 滴定誤差
6.5.5 酸堿滴定法的應用
習題
第7章 配位反應與配位滴定法
7.1 配合物的基本概念
7.1.1 配合物的定義
7.1.2 配合物的組成
7.1.3 配合物的命名
7.1.4 配合物的類型
7.2 配合物的價鍵理論
7.2.1 配合物價鍵理論的基本要點
7.2.2 外軌型配合物和內軌型配合物
7.2.3 配合物的磁性
7.3 配合物的晶體場理論
7.3.1 配合物品體場理論的基本要點
7.3.2 晶體場理論的應用
7.4 配合物的配位解離平衡
7.4.1 配合物的平衡常數
7.4.2 配位反應的副反應系數
7.4.3 條件穩定常數
7.5 配合物的應用
7.5.1 在化學領域中的應用
7.5.2 在工農業領域中的應用
7.5.3 在生命科學和醫學領域中的應用
7.6.配位滴定法
7.6.1 EDTA滴定法基本原理
7.6.2 終點誤差及準確滴定的條件
7.6.3 配位滴定中的酸度控制
7.6.4 提高配位滴定選擇性的方法
7.6.5 配位滴定方式和應用
習題
第8章 氧化還原反應與氧化還原滴定法
8.1 氧化還原反應
8.1.1 氧化數
8.1.2 氧化還原反應的基本概念
8.1.3 氧化還原反應方程式的配平
8.2 原電池和電極電勢
8.2.1 原電池
8.2.2 電極電勢
8.2.3 能斯特方程
……
第9章 沉淀反應與沉淀滴定法和重量分析法
第10章 S區元素
第11章 P區元素
第12章 ds區元素
第13章 d區元素
第14章 f區元素
第15章 吸光光度法
第16章 定量分析中常用的分離方法
參考文獻
附錄
測量值和真實值之間的差值稱為誤差。誤差越小,測量值的準確度越高。在定量化學分析中,根據誤差性質的不同可分為系統誤差和隨機誤差兩類。
1.系統誤差
系統誤差也稱為可測誤差。它是由于分析過程中某些固定的原因所造成的,對分析結果的影響比較固定,在同一條件下重復測定時它會重復出現,使測定的結果系統地偏高或偏低。因此,這類誤差有一定的規律性,其大小、正負是可以測定的,只要弄清來源,可以設法減小或校正。產生系統誤差的主要原因有以下四種。
1)方法誤差
方法誤差是因分析方法本身不夠完善而引入的誤差。例如,在滴定分析中,反應進行不完全,副反應的發生,指示劑選擇不當,化學計量點與滴定終點不一致,重量分析中沉淀的溶解、共沉淀和后沉淀等現象均屬于方法誤差,導致測定結果系統地偏高或偏低。
2)試劑誤差
試劑誤差是因試劑及水不純,含有微量被測物或含有干擾測定的雜質等所產生的誤差。
3)儀器誤差
儀器誤差是因儀器本身不夠精密或有缺陷而造成的誤差。例如,砝碼質量未校正或被腐蝕、容量瓶和滴定管刻度不準等,在使用過程中都會引入誤差。