第1章 溶液和膠體溶液 1



1.1 溶液 1



1.1.1 分散繫 1



1.1.2 溶液的組成標度 2



1.2 稀溶液的依數性 4



1.2.1 溶液的蒸氣壓下降 4



1.2.2 溶液的沸點升高 6



1.2.3 溶液的凝固點降低 7



1.2.4 溶液的滲透壓 9



1.3 電解質溶液 15



1.3.1 離子相互作用理論 15



1.3.2 離子的活度和活度繫數 16



1.3.3 離子強度 16



1.4 膠體溶液 17



1.4.1 表面吸附 17



1.4.2 溶膠 19



1.4.3 高分子化合物溶液 24



1.5 表面活性劑和乳濁液 26



1.5.1 表面活性物質 26



1.5.2 乳濁液 26



本章小結 27



習題 28



第2章 化學熱力學基礎 31



2.1 熱力學基本概念 31



2.1.1 繫統與環境 31



2.1.2 狀態與狀態函數 31



2.1.3 過程與途徑 32



2.1.4 熱和功 33



2.1.5 熱力學定律 33



2.1.6 反應進度 34



2.2 化學反應的熱效應 35



2.2.1 化學反應熱 35



2.2.2 熱化學方程式 36



2.2.3 反應熱的計算 37



2.3 化學反應的方向 42



2.3.1 自發過程 42



2.3.2 熵和熵變 43



2.3.3 化學反應自發性的判據 44



本章小結 48



習題 49



第3章 化學反應速率和化學平衡 52



3.1 化學反應速率 52



3.1.1 化學反應速率的表示方法 52



3.1.2 化學反應歷程 53



3.1.3 速率方程 54



3.1.4 反應級數 54



3.1.5 化學反應速率理論 55



3.2 影響化學反應速率的因素 57



3.2.1 濃度對化學反應速率的影響 57



3.2.2 溫度對化學反應速率的影響 57



3.2.3 催化劑對化學反應速率的影響 58



3.3 化學平衡 60



3.3.1 可逆反應與化學平衡 60



3.3.2 標準平衡常數 61



3.3.3 有關化學平衡的計算 62



3.3.4 化學反應等溫方程式 63



3.4 化學平衡的移動 64



3.4.1 濃度對化學平衡移動的影響 64



3.4.2 壓力對化學平衡移動的影響 65



3.4.3 溫度對化學平衡移動的影響 67



3.4.4 呂·查德理原理 68



本章小結 68



習題 69



第4章 物質結構基礎 71



4.1 核外電子運動的特性 71



4.1.1 氫原子光譜和玻爾理論 71



4.1.2 微觀粒子的波粒二像性 71



4.2 核外電子運動狀態的近代描述 72



4.2.1 波函數和原子軌道 72



4.2.2 電子雲 73



4.2.3 四個量子數 74



4.3 原子核外電子結構 76



4.3.1 原子軌道的能級 76



4.3.2 核外電子分布原理 77



4.3.3 核外電子分布式和價層電子分布式 77



4.4 原子電子層素周期表的關繫 80



4.4.1 原子的電子層結構與周期數 80



4.4.2 原子的電子層結構與族數 81



4.4.3 原子的電子層素分區 81



4.5 原子素性質的關繫 81



4.5.1 原子半徑 81



4.5.2 電離能和電子親和能 83



4.5素的金屬性、非金屬性與電負性 84



4.6 化學鍵 85



4.6.1 離子鍵 85



4.6.2 共價鍵 87



4.6.3 雜化軌道和分子結構 89



4.7 分子間力與氫鍵 92



4.7.1 分子的極性和分子的極化 92



4.7.2 分子間力 93



4.7.3 氫鍵 94



4.7.4 分子間作用力對物質性質的影響 95



4.8 晶體結構簡介 96



4.8.1 晶體的特征 96



4.8.2 晶體的基本類型 97



本章小結 99



習題 100



第5章 分析化學概論 103



5.1 分析化學的任務和方法 103



5.1.1 分析化學的任務和作用 103



5.1.2 分析方法的分類 103



5.1.3 分析化學的發展趨勢 105



5.2 定量分析方法的一般程序 106



5.2.1 試樣的采集與制備 106



5.2.2 試樣的預處理 107



5.2.3 分析方法的選擇和樣品的測定 107



5.2.4 分析結果的計算和處理 107



5.3 定量分析中的誤差 107



5.3.1 誤差分類 107



5.3.2 誤差的表示方法 108



5.3.3 提高分析結果準確度的方法 111



5.4 有效數字及其運算規則 112



5.4.1 有效數字 112



5.4.2 有效數字的修約規則 113



5.4.3 有效數字的運算規則 113



5.5 有限數據的統計處理 114



5.5.1 置信區間和置信概率 114



5.5.2 可疑值的取舍 115



5.5.3 顯著性差異檢驗 117



5.6 滴定分析法概述 120



5.6.1 滴定分析法的特點 120



5.6.2 滴定分析法對化學反應的要求 120



5.6.3 滴定方式 121



5.6.4 基準物質和標準溶液 122



5.6.5 滴定分析中的計算 123



本章小結 126



習題 127



第6章 酸堿平衡及酸堿滴定 130



6.1 酸堿質子理論 130



6.1.1 質子酸堿的概念和酸堿反應 130



6.1.2 酸堿的解離及相對強弱 131



6.2 酸堿水溶液酸度的計算 134



6.2.1 質子條件式 134



6.2.2 酸度對弱酸(堿)各型體分布的影響 135



6.2.3 酸堿水溶液酸度的計算 138



6.3 酸堿平衡的移動 143



6.3.1 稀釋定律 143



6.3.2 同離子效應與鹽效應 143



6.4 緩衝溶液 145



6.4.1 緩衝溶液的緩衝原理 145



6.4.2 緩衝溶液pH值的計算 145



6.4.3 緩衝溶液的緩衝能力 146



6.4.4 緩衝溶液的配制及應用 147



6.5 酸堿指示劑 149



6.5.1 酸堿指示劑的變色原理 149



6.5.2 指示劑的變色範圍 150



6.5.3 混合指示劑 151



6.6 酸堿滴定基本原理 152



6.6.1 強堿(酸)滴定強酸(堿) 
152



6.6.弱酸(堿)的滴定 154



6.6.弱酸堿的滴定 158



6.7 酸堿滴定法的應用 160



6.7.1 酸堿標準溶液的配制及標定 160



6.7.2 CO2 對酸堿滴定的影響 161



6.7.3 酸堿滴定應用實例 161



本章小結 163



習題 164



第7章 沉澱溶解平衡及沉澱滴定 167



7.1 難溶電解質的溶解平衡 167



7.1.1 溶度積常數 167



7.1.2 溶度積常數與溶解度的關繫 168



7.1.3 沉澱溶解平衡的移動 169



7.2 溶度積原理及應用 169



7.2.1 溶度積原理 169



7.2.2 沉澱的生成 170



7.2.3 分步沉澱 171



7.2.4 沉澱的溶解 172



7.2.5 沉澱的轉化 175



7.3 沉澱滴定法 176



7.3.1 莫爾法 176



7.3.2 佛爾哈德法 177



7.3.3 法揚司法 179



7.4 銀量法的應用 180



7.4.1 標準溶液的配制和標定 180



7.4.2 應用實例 180



7.5 重量分析法 181



7.5.1 重量分析法的分類和特點 181



7.5.2 重量分析的一般步驟 181



7.5.3 重量分析的條件 181



7.5.4 沉澱純度及提高沉澱純度的措施 182



7.5.5 沉澱條件的選擇 183



7.5.6 沉澱的過濾、洗滌、烘干與灼燒 184



7.5.7 重量分析的計算 184



本章小結 185



習題 185



第8章 配位化合物與配位滴定 188



8.1 配位化合物 188



8.1.1 配位化合物的組成 189



8.1.2 配位化合物的命名 190



8.1.3 螯合物 191



8.1.4 配合物在生物、醫藥等方面的應用 191



8.2 配位化合物的價鍵理論 192



8.2.1 價鍵理論的基本要點 192



8.2.2 配位化合物的空間結構 192



8.3 配位平衡 196



8.3.1 配位平衡常數 196



8.3.2 影響配位平衡的因素 197



8.4 配位滴定法 201



8.4.1 EDTA的性質及EDTA配合物的特點 201



8.4.2 配位反應的副反應及條件穩定常數 203



8.4.3 配位滴定曲線 207



8.4.4 金屬指示劑 210



8.4.5 提高配位滴定選擇性的途徑 212



8.5 配位滴定的方式和應用 214



8.5.1 配位滴定的方式 214



8.5.2 配位滴定法的應用 215



本章小結 216



習題 216



第9章 氧化還原反應及氧化還原滴定 220



9.1 氧化還原反應基本知識 220



9.1.1 氧化數 220



9.1.2 氧化還原反應與氧化還原電對 220



9.1.3 氧化還原反應方程式的配平 222



9.2 原電池與電極電勢 224



9.2.1 原電池 224



9.2.2 電極電勢 226



9.2.3 影響電極電勢的因素 229



9.3 電極電勢的應用 232



9.3.1 比較氧化劑、還原劑的相對強弱 232



9.3.2 判斷氧化還原反應進行的方向 233



9.3.3 判斷氧化還原反應進行的程度 234



9.3.4 選擇適當的氧化劑或還原劑 235



9.3素電勢圖及其應用 236



9.4 氧化還原滴定法 238



9.4.1 條件電極電勢 238



9.4.2 氧化還原滴定曲線 239



9.4.3 氧化還原滴定指示劑 242



9.4.4 常用的氧化還原滴定法 243



本章小結 250



習題 250



第1素性質選述 253



10.1素 253



10.1.1素概述 253



10.1.2 單質的性質 253



10.1.3 氧化物和氫氧化物 254



10.1.4 鹽類 254



10.2素 255



10.2.1素 256



10.2.2素 257



10.2.3素 260



10.2.4素 263



10.2.5素 265



10.3 素 266



10.3.1 素單質的性質 267



10.3.2 素重要化合物的性質 268



10.4素 270



10.4.1素概述 270



10.4.2 鈦、釩、鉻、錳 272



10.4.3 鐵、鈷、鎳 275



10.5素簡介 278



10.5.1素 278



10.5.2素 282



本章小結 283



習題 283



第11章 吸光光度法 285



11.1 物質對光的選擇性吸收 285



11.1.1 光的基本性質 285



11.1.2 物質的顏色與光的關繫 285



11.1.3 吸光光度法的特點 286



11.2 光吸收基本定律 286



11.2.1 朗伯-比爾定律 286



11.2.2 吸收曲線 288



11.2.3 偏離朗伯-比爾定律的原因 289



11.3 比色法和分光光度法及其儀器 290



11.3.1 目視比色法 290



11.3.2 分光光度法 290



11.4 顯色反應與測量條件的選擇 293



11.4.1 對顯色反應的要求 293



11.4.2 顯色劑 294



11.4.3 顯色反應條件的選擇 295



11.4.4 分光光度法分析條件的選擇 297



11.5 分光光度法的應用 299



11.5.1 單組分含量的測定 299



11.5.2 多組分含量的測定 299



11.5.3 高含量組分的測定 300



11.5.4 光度滴定法 301



11.5.5 酸堿解離常數的測定 302



11.5.6 配合物組成及穩定常數的測定 303



11.5.7 雙波長分光光度法 304



本章小結 305



習題 305



第12章 電勢分析法 308



12.1 電勢分析法概述 308



12.1.1 電勢分析法的基本原理 308



12.1.2 電勢分析法的分類和特點 308



12.1.3 電勢分析中常用電極 309



12.1.4 離子選擇性電極的選擇性 314



12.2 電勢分析法的應用 314



12.2.1 直接電勢法 314



12.2.2 電勢滴定法 317



本章小結 320



習題 320



附錄 322



附錄一 常見物理常數 322



附錄二 物質的標準摩爾



燃燒焓(298.15K)  322



附錄三 一些物質的ΔfH ○-m ,ΔfG○-m ,S○-m(298.15K)  323



附錄四 常見弱酸、弱堿在水中的解離常數(298.15K)  327



附錄五 溶度積常數(298.15K) 
329



附錄六 電極反應的標準電極電勢(298.15K)  330



附錄七 條件電極電勢 332



附錄八 配離子的標準穩定常數(298.15K) 
333



附錄九 化合物的相對分子質量 334



附錄十 國際單位制 336



附錄十一 希臘字母表 337



參考文獻 338

前言



《大學基礎化學》自2009年出版以來，經過幾年的教學實踐，取得了很好的教學效果，受到師生的普遍好評，並於2010年獲“中國石油和化學工業優秀出版物獎（教材獎）”。



在深化教學體繫和教學內容改革的大背景下，為貫徹國家大眾創新萬眾創業的高等教育方針，針對學生考研、學習新變化的需要，我們對版教材的體繫、內容作了全面的分析研究，吸收廣大師生的建議，特對



版進行修訂。



本次修訂堅持“基礎”和“創新”為基本原則，仍保持版基本框架不動，以化學熱力學和物質結構等基本化學原理為主線，貫穿到其他化學平衡中，並闡述相對應的化學分析基本原理及應用。同時對部分內容進行更改，每章後增加“本章小結”和習題，便於學生課後復習，滿足學生考研的需要。補素在生命健康中的作用，突出化學在生命科學中的應用，增加現代化學前沿知識，激發學生的創新欲望。



本書共有12章，由張長水、仝克勤任主編，郭進武、鄭喜俊、張景會、張發亮等任副主編。具體編寫分工（按編寫章節順序）為：第1章、附錄由鄭喜俊編寫，第2章由張景會編寫，第3章由張發亮編寫，第4章由劉紅宇、仝克勤編寫，第5章由郭進武編寫，第6、7章由張長水編寫，第8章由杜西剛編寫，第9章由黃新輝編寫，第10章由盧敏編寫，第11、12章由臺玉萍編寫。各章編寫人員負責本章節統稿，後副主編、主編進行了審閱並定稿。



本書在編寫過程中，參考了兄弟院校的相關教材和資料，同時得到了河南科技大學教務處和化工與制藥學院、化學工業出版社的大力支持，在此一並表示深深的謝意。由於編者水平有限，書中難免有疏漏之處，懇請各位讀者批評指正。



編者



2017年5月於洛陽







版前言



21世紀是生命科學的世紀，化學在生命科學中起著舉足輕重的作用，為了適應新形勢下科學技術的迅速發展和高等教育教學改革，加強培養創新型人纔，我們組織教學經驗豐富的教師編寫《大學基礎化學》一書，本教材有如下特點:



1.將現農科使用的《無機及分析化學》和醫科使用的《醫用基礎化學》綜合到一起，拓寬了教材的知識面，突出了生命科學的特征，這樣便於學生了解化學在整個生命科學中的應用，也為學生的自學提供了廣闊空間。



2.緊扣考研大綱，每章後都附有大量練習題，供學生復習之用。



3.刪除了繁瑣的理論推導與計算，使理論深入淺出，便於非化學專業教學使用。



4.將理論和實驗分離，實驗單獨開課，注重培養學生的動手能力，克服了學生重理論輕實驗的弊端。



5.將《分析化學》的四大滴定與《普通化學》的四大平衡融和到一起，做到兩門課程的有機統一，減少了內容的重復。



全書共分12章，第1章由顧少華編寫，第2章由張景會編寫，第3章由張發亮編寫，第4章由仝克勤編寫，第5章由郭進武編寫，第6章由張長水編寫，第7章由張長水、馬淑惠編寫，第8章由王光志編寫，第9章、附錄由馬淑惠編寫，第10章由鄭喜俊編寫，第11、12章由朱書法編寫，附錄由馬淑惠、鄭喜俊編寫。



書中參考了兄弟院校的相關教材和資料，在此一並表示深深的謝意。



教材初稿經副主編、主編審閱修改，後由主編統稿。由於編者水平有限，書中難免有疏漏之處，懇請各位讀者批評指正。



編者



2009年3月