工科普通化學

《工科普通化學》是化學工業出版社於2021年出版的書籍。

基本介紹

• 中文名：工科普通化學
• 作者：楊建文
• 出版社：化學工業出版社 
• 出版時間：2021年1月1日
• 頁數：383 頁
• 開本：16 開
• 裝幀：平
• ISBN：9787122369864 

內容簡介

《工科普通化學》是在參考多部普通化學教材，以及多部新能源、新材料、環境科學工程與生命科學相關專著前沿科學研究和套用成果的基礎上編寫而成。編寫中重視化學基本理論與知識，注意與工程實踐的聯繫，關注社會、生活熱點，注重素質教育。全書共分10章，第1章為氣體與分散系，涵蓋理想氣體、實際氣體、氣體擴散與凝聚、蒸氣壓、稀溶液依數性、膠體等基礎概念和原理；第2章涉及科學基本規則素養培訓，簡要介紹化學測量中採樣、樣本處理、酸鹼滴定、配位滴定、分光光度法測定等基本測量方法原理和要點，同時重點講述化學測量工作中的數據規則；

目錄

緒論1

第1章氣體與分散系7

1.1氣體7

1.1.1理想氣體理論7

1.1.2實際氣體理論11

1.1.3氣體的溶解13

1.1.4氣體的液化與超臨界流體13

1.1.5氣體的擴散15

1.1.6氣相分子能量分布規律16

1.2分散系分類17

1.3溶液理論18

1.3.1溶解與溶劑化18

1.3.2稀溶液的依數性19

1.3.3電解質溶液的通性25

1.4膠體化學理論27

1.4.1膠體分類與結構27

1.4.2液溶膠的性質28

1.4.3溶膠的穩定性與聚沉31

1.5乳化分散體系32

1.5.1表面張力32

1.5.2表面活性劑33

1.5.3乳化原理與膠束33

1.5.4乳化套用35

複習思考題36

習題38

第2章化學測量與數據處理43

2.1化學測量方法分類43

2.1.1化學分析法44

2.1.2儀器分析法44

2.2滴定分析概論45

2.2.1滴定分析法的特點和分類45

2.2.2基準物質和標準溶液46

2.2.3滴定分析法的計算47

2.3定量分析的過程及分析結果的表示47

2.3.1樣本採集47

2.3.2樣本預處理48

2.3.3測量結果計算與數據處理49

2.4定量分析的誤差和分析結果的數據處理49

2.4.1誤差與偏差50

2.4.2提高分析結果準確度的方法52

2.4.3可疑數據的取捨53

2.4.4有效數字及運算規則54

2.4.5正確記錄實驗數據和表示分析結果56

2.5酸鹼滴定分析簡介56

2.5.1酸鹼指示劑57

2.5.2滴定曲線及指示劑的選擇58

2.6配位滴定法簡介61

2.6.1EDTA的螯合物61

2.6.2影響金屬與EDTA螯合物穩定性的因素61

2.6.3配位滴定的基本原理(單一金屬離子的滴定)63

2.6.4金屬離子指示劑65

2.6.5配位滴定套用67

2.7吸光光度法68

2.7.1物質對光的選擇性吸收69

2.7.2光吸收定律——朗伯-比耳定律70

2.7.3引起偏離朗伯-比耳定律的因素71

2.7.4顯色轉換71

2.7.5吸光度測量條件的選擇71

2.7.6紫外-可見分光光度計測量72

複習思考題74

習題75

第3章化學熱力學79

3.1反應熱的測量79

3.1.1熱力學基礎概念79

3.1.2反應熱的測量83

3.2熱力學第一定律86

3.3反應熱（焓）與蓋斯定律87

3.3.1定容反應熱87

3.3.2定壓反應熱與焓87

3.3.3qp與qv的關係與蓋斯定律88

3.4物質生成焓與反應的焓變90

3.5鍵焓93

3.6熵94

3.6.1反應自發性的疑惑94

3.6.2體系的熵函式95

3.6.3反應過程熵變的計算97

3.7吉布斯函式與反應自發性判據98

3.7.1吉布斯函式98

3.7.2反應自發性的判斷99

3.7.3ΔG與ΔG的關係101

3.7.4反應的摩爾吉布斯函式變計算和套用101

3.8熱力學平衡與反應限度103

3.8.1化學平衡基本特徵103

3.8.2平衡常數104

3.8.3標準平衡常數K與ΔrGm107

3.8.4多重平衡規則108

3.9化學平衡的有關計算108

3.10化學平衡的移動及勒夏特列原理111

複習思考題113

習題114

第4章化學反應動力學初步121

4.1反應速率的定義121

4.2基元反應與反應機理124

4.3速率方程與反應級數125

4.3.1質量作用定律125

4.3.2動力學方程128

4.4化學反應速率與溫度的關係131

4.5活化能和反應理論133

4.5.1活化分子與碰撞理論133

4.5.2活化能與過渡態理論135

4.5.3熱力學穩定性與動力學穩定性136

4.5.4加快反應速率的方法137

4.6催化劑137

4.6.1催化原理137

4.6.2催化劑的主要特性140

4.6.3酶催化和模擬酶催化140

4.7光化學142

4.7.1光化學原理142

4.7.2光化學反應144

4.7.3光化學動力學與熱力學問題145

複習思考題146

習題147

第5章化學平衡反應152

5.1酸鹼理論152

5.1.1酸鹼電離理論（Arrhenius酸鹼電離理論）153

5.1.2酸鹼質子理論（Brφnsted-Lowry酸鹼理論）153

5.1.3酸鹼電子理論（Lewis酸鹼理論）154

5.1.4酸鹼兩性物質155

5.2酸鹼解離平衡156

5.2.1水的解離平衡與溶液pH值156

5.2.2一元弱酸（弱鹼）解離平衡157

5.2.3多元弱酸（弱鹼）解離平衡159

5.3緩衝溶液161

5.3.1同離子效應161

5.3.2緩衝溶液161

5.3.3緩衝溶液的套用和選擇163

5.4配位化合物與配位平衡164

5.4.1配合物的組成164

5.4.2配合物的化學式和命名165

5.4.3配位反應與配位平衡167

5.4.4配離子解離平衡的移動169

5.5難溶沉澱溶度積169

5.5.1沉澱溶解平衡和溶度積Ksp170

5.5.2溶度積規則及其套用171

5.5.3沉澱之間的轉化172

5.5.4沉澱的溶解174

複習思考題175

習題176

第6章電化學基礎183

6.1原電池與電動勢（電池符號）183

6.1.1原電池183

6.1.2電極、電極反應與電池反應184

6.1.3電池的可逆性185

6.1.4電動勢186

6.2標準電極電勢與意義187

6.2.1標準電極電勢187

6.2.2參比電極188

6.2.3標準電極電勢的套用189

6.2.4元素電勢圖191

6.3電池與電極的能斯特方程192

6.3.1電池的能斯特方程192

6.3.2電極的能斯特方程194

6.4酸鹼、沉澱、配位平衡對電極電勢的影響195

6.4.1酸鹼對電極電勢的影響195

6.4.2沉澱反應對電極電勢的影響196

6.4.3配位平衡對電極電勢的影響197

6.5電化學反應的熱力學關聯198

6.5.1電池反應的標準平衡常數K與標準電動勢E的關係198

6.5.2原電池電動勢的熱力學計算199

6.6電解199

6.6.1分解電壓199

6.6.2超電勢201

6.6.3電解析出順序203

6.6.4電解的套用205

6.7金屬的腐蝕與防腐207

6.7.1腐蝕的分類207

6.7.2金屬腐蝕的防護208

6.8化學電源簡介209

6.8.1一次電池209

6.8.2二次電池210

6.8.3連續電池212

複習思考題213

習題213

第7章物質結構基礎219

7.1原子結構近代理論219

7.1.1波函式219

7.1.2機率密度與電子云223

7.1.3電子核外逐層分布機率225

7.2多電子原子的電子排布和元素基本周期律226

7.2.1多電子原子軌道的能級226

7.2.2核外電子分布原理和核外電子分布方式226

7.2.3原子的結構與性質的周期性規律228

7.2.4原子光譜231

7.3化學鍵232

7.3.1離子鍵232

7.3.2金屬鍵233

7.3.3共價鍵（VB法與MO理論）233

7.4雜化軌道理論238

7.4.1s-p等性雜化238

7.4.2s-p不等性雜化241

7.4.3s-p-d型雜化242

7.4.4大Π鍵（離域π鍵）243

7.5分子的極性與空間構型244

7.5.1共價鍵參數244

7.5.2分子偶極矩與空間構型245

7.6分子間相互作用246

7.6.1范德華力247

7.6.2氫鍵248

7.7離子極化250

7.7.1誘導偶極250

7.7.2離子的極化和變形250

7.7.3離子極化作用的規律251

7.7.4離子極化對金屬化合物性質的影響252

7.8配合物結構253

7.8.1配合物空間幾何構型253

7.8.2配合物的異構現象253

7.8.3配合物的磁性255

7.8.4配位化學鍵理論256

複習思考題260

習題261

第8章元素化學266

8.1單質的物理性質與結構266

8.1.1單質的基礎物理性能267

8.1.2單質的結構270

8.2單質的化學性質272

8.2.1金屬單質的還原性272

8.2.2非金屬單質的氧化還原性276

8.3無機化合物的物理性質278

8.3.1無機鹵化物的熔沸點規律278

8.3.2氧化物的熔沸點和硬度279

8.4無機化合物的化學性質280

8.4.1無機化合物氧化還原性281

8.4.2酸鹼性285

複習思考題291

習題292

第9章無機固體材料297

9.1晶體結構理論297

9.1.1晶體結構的特徵與晶格理論297

9.1.2單晶與多晶299

9.1.3晶體缺陷299

9.1.4非晶體302

9.1.5非化學計量化合物303

9.2離子晶體的結構304

9.2.1三種典型的AB型離子晶體304

9.2.2其他類型的離子晶體305

9.2.3離子半徑與配位數306

9.3原子晶體307

9.4金屬晶體與金屬材料308

9.4.1金屬晶體結構308

9.4.2合金的基本結構類型309

9.4.3輕質合金311

9.4.4非晶態合金312

9.4.5其他合金314

9.5分子晶體315

9.6層狀晶體材料316

9.7能帶理論與半導體材料318

9.7.1能帶理論318

9.7.2半導體320

9.8納米材料323

9.8.1納米材料特性與納米效應323

9.8.2納米碳材324

9.8.3納米氧化物326

9.8.4納米材料的套用326

複習思考題327

習題328

第10章高分子化合物與高分子材料332

10.1高分子化合物概述332

10.1.1基本概念332

10.1.2高分子化合物的特點333

10.1.3高分子化合物的分類和命名334

10.2高分子化合物的製備337

10.2.1高分子聚合反應的分類337

10.2.2幾種重要的聚合反應338

10.3高分子化合物的結構與性能340

10.3.1高分子化合物的基本結構340

10.3.2高分子的分子熱運動與玻璃化轉變342

10.3.3高分子的性能344

10.4高分子的改性與加工346

10.4.1高分子的改性346

10.4.2高分子加工347

10.5高分子的套用348

10.5.1常見高分子材料348

10.5.2功能高分子材料353

10.5.3高分子複合材料355

複習思考題356

習題357

課後習題計算題參考答案360

附錄365

附錄1單位制與常數365

附錄2部分物質的標準熱力學數據367

附錄3常見弱酸、弱鹼水溶液電離平衡常數（298.15K）377

附錄4常見難溶化合物溶度積（298.15K）378

附錄5常見配離子的累積穩定常數（298.15K）378

附錄6溶液中的標準電極電勢（298.15K）379

參考文獻383