無機與分析化學教程（第二版）

成書過程

修訂過程

該教材是為適應大學教育的改革，在第一版基礎上修訂而成。該教材由俞斌任主編，負責思路設計、重要創新點的理論論證、寫作指導並負責全書的統稿工作。參加編寫工作的人員有：劉寶春（第2、5章，附錄），吳文源（第3、11、14章），俞斌（第1、8章），姚成（第9、15章），高旭升（第6、7章），錢惠芬（第4、10、12、13章）。

出版工作

2007年8月，該教材由化學工業出版社出版。

出版社工作人員

責任編輯	文字編輯	裝幀設計	責任校對
宋林青、王麗娜	李姿嬌	史利平	顧淑雲

內容簡介

全書共15章，內容包括誤差和實驗數據處理、原子結構、化學鍵與分子結構、晶體結構、化學平衡和化學反應速率，酸鹼平衡、配位平衡、氧化還原平衡、沉澱平衡等四大平衡理論及其在分析中的套用，元素周期表s區、p區、d區、ds區和f區的元素等基礎理論，並對化學分析中常用的幾種分離方法進行了簡單介紹。每章後新增加了相關資料作為擴展知識。每章後都附有習題。

教材目錄

第1章緒論與數據處理1

1.1無機化學與分析化學的任務1

1.1.1無機化學的任務1

1.1.2分析化學的任務1

1.2實驗數據與誤差2

1.2.1數與數據的區別2

1.2.2實驗數據誤差的來源3

1.2.3隨機誤差的減免4

1.2.4偏差的計算和誤差的估計4

1.2.5準確度與精密度7

1.3數據的取捨及運算規則7

1.3.1Q檢驗法取捨可疑數據8

1.3.2數據的表達與運算規則9

【擴展知識】10

習題13

第2章原子結構15

2.1原子中的電子15

2.1.1氫原子光譜和玻爾理論15

2.1.2微觀粒子的運動特徵17

2.1.3波函式18

2.2核外電子的排布和元素周期系23

2.2.1多電子原子能級23

2.2.2核外電子的排布26

2.2.3原子的電子結構與元素周期表29

2.3元素基本性質與原子結構的關係31

2.3.1原子半徑31

2.3.2電離能32

2.3.3電子親和能33

2.3.4電負性33

【擴展知識】34

習題35

第3章化學鍵與分子結構37

3.1化學鍵的分類37

3.1.1金屬鍵37

3.1.2離子鍵39

3.1.3共價鍵41

3.2共價鍵的成鍵理論46

3.2.1價鍵理論47

3.2.2分子軌道理論（MO）55

3.3分子間作用力59

3.3.1范德華力59

3.3.2氫鍵61

【擴展知識】64

習題65

第4章晶體結構67

4.1晶體的特徵和分類67

4.1.1晶體的概念67

4.1.2晶體的特性68

4.1.3結晶與晶體結構分析69

4.1.4晶體的分類70

4.2離子晶體70

4.2.1離子晶體的特徵70

4.2.2離子晶體的結構類型70

4.2.3離子半徑71

4.2.4離子的電子構型73

4.2.5離子極化73

4.2.6離子晶體的晶格能74

4.2.7離子晶體化合物的物理性質75

4.3金屬晶體75

4.3.1金屬晶體的特徵和內部結構75

4.3.2金屬晶體的物理性質76

4.4分子晶體和原子晶體78

4.4.1分子晶體78

4.4.2分子晶體的物理性質78

4.4.3原子晶體78

4.4.4原子晶體的物理性質79

4.5氫鍵型晶體79

4.6混合型晶體79

4.7固體碳的存在形式80

4.8實際晶體81

4.8.1實際晶體的缺陷81

4.8.2晶體缺陷的影響82

4.8.3非整比化合物82

【擴展知識】82

習題83

第5章化學平衡85

5.1化學平衡85

5.1.1化學平衡的概念85

5.1.2化學平衡常數86

5.1.3化學平衡計算示例87

5.2溶度積88

5.2.1溶度積的概念88

5.2.2溶度積和溶解度間的相互換算88

5.3化學平衡的移動89

5.3.1化學平衡移動的概念89

5.3.2濃度對化學平衡的影響90

5.3.3壓力對化學平衡的影響92

5.3.4引入惰性氣體對平衡移動的影響92

5.3.5溫度對化學平衡的影響95

5.3.6勒夏特列原理95

5.4化學反應速率95

5.4.1化學反應速率的概念及表達式95

5.4.2濃度對化學反應速率的影響96

5.4.3溫度對反應速率的影響——阿侖尼烏斯方程98

5.4.4催化劑對反應速率的影響100

5.4.5化學反應速率與化學平衡原理的套用100

【擴展知識】101

習題102

第6章酸鹼平衡及酸鹼滴定法105

6.1酸鹼理論與酸鹼平衡105

6.1.1酸鹼理論的發展概述105

6.1.2酸鹼的共軛關係與緩衝體系105

6.1.3酸鹼平衡常數106

6.2酸鹼平衡的移動107

6.2.1酸度對酸鹼平衡移動的影響108

6.2.2濃度對酸鹼平衡移動的影響108

6.2.3同離子效應及緩衝溶液原理108

6.2.4溫度對酸鹼平衡移動的影響109

6.2.5活度與鹽效應109

6.3酸鹼平衡中的計算110

6.3.1分布係數與分布曲線110

6.3.2酸鹼平衡計算中的平衡關係112

6.3.3一元酸（鹼）pH的計算114

6.3.4兩性物質及緩衝溶液的酸度計算115

6.4酸鹼滴定分析118

6.4.1滴定法的基本原理及需解決的基本問題118

6.4.2酸鹼反應的定量關係118

6.4.3標準溶液濃度的確定118

6.4.4酸鹼滴定曲線與滴定突躍119

6.4.5酸鹼指示劑和終點的判斷121

6.4.6滴定法中的有關計算123

6.5酸鹼滴定法的套用示例125

6.5.1弱酸的測定125

6.5.2銨鹽的測定126

6.5.3氟矽酸鉀法測定SiO2的含量126

6.5.4酯的測定127

6.5.5醛和酮的測定127

【擴展知識】127

習題129

第7章配位化學與配位滴定法132

7.1配位化合物的基本概念132

7.1.1配位化合物的組成132

7.1.2配合物的命名134

7.1.3配合物的類型134

7.1.4配合物的空間異構現象135

7.2配位化合物的化學鍵理論137

7.2.1配位化合物的價鍵理論137

7.2.2配位化合物的晶體場理論139

7.3配合物在溶液中的離解平衡144

7.3.1配合物的平衡常數144

7.3.2配位平衡中的有關計算145

7.3.3影響配位平衡的主要因素146

7.3.4配合物的表觀形成常數147

7.4配合物的分析套用——配位滴定法149

7.4.1配位滴定法概述149

7.4.2EDTA的性質及其配合物149

7.4.3配位滴定原理151

7.4.4金屬離子指示劑156

7.4.5提高配位滴定選擇性的方法158

7.4.6配位滴定的方式及套用161

7.4.7EDTA滴定法中的有關計算162

【擴展知識】162

習題164

第8章氧化還原反應與氧化還原滴定法167

8.1氧化還原方程式的配平167

8.1.1氧化數167

8.1.2原電池168

8.1.3氧化還原方程式的配平170

8.2電極電位172

8.2.1標準電極電位172

8.2.2能斯特方程174

8.2.3條件電極電位176

8.3氧化還原反應進行的方向和限度177

8.3.1氧化還原反應進行的方向177

8.3.2氧化還原反應進行的限度178

8.4元素電點陣圖179

8.4.1元素電點陣圖中的電位計算179

8.4.2歧化反應及其判斷181

8.5氧化還原反應的次序與反應速率182

8.5.1氧化還原反應的次序182

8.5.2氧化還原反應的速率和影響因素183

8.6氧化還原滴定法184

8.6.1概論184

8.6.2高錳酸鉀法190

8.6.3碘量法191

8.6.4其他氧化還原滴定方法193

8.7氧化還原滴定的計算195

8.7.1計算基本原理195

8.7.2套用示例195

【擴展知識】197

習題198

第9章沉澱平衡及其在分析中的套用202

9.1沉澱的形成過程202

9.1.1沉澱的形成202

9.1.2晶型沉澱條件的選擇203

9.1.3非晶型沉澱條件的選擇204

9.2沉澱的生成和溶解205

9.2.1同離子效應205

9.2.2酸效應207

9.2.3配位效應209

9.2.4氧化還原效應210

9.2.5沉澱的轉化210

9.3沉澱的淨化211

9.3.1沉澱玷污的原因211

9.3.2沉澱條件的選擇211

9.3.3沉澱的洗滌211

9.4重量分析法212

9.4.1重量分析法的基本過程和特點212

9.4.2沉澱形式212

9.4.3稱量形式212

9.4.4沉澱劑的選擇213

9.4.5重量分析法中的計算213

9.5沉澱滴定法214

9.5.1莫爾法鉻酸鉀指示劑法214

9.5.2福爾哈德法鐵銨礬指示劑法217

9.5.3法揚司法吸附指示劑法217

9.5.4其他沉澱滴定方法簡介218

【擴展知識】218

習題221

第10章s區元素223

10.1氫223

10.1.1氫的分布和同位素223

10.1.2氫的成鍵類型及其氫化物223

10.1.3氫氣的性質和製備225

10.1.4氫能源226

10.2鹼金屬和鹼土金屬227

10.2.1通性227

10.2.2自然界中的鹼金屬和鹼土金屬228

10.2.3製備方法229

10.2.4重要化合物的性質和用途229

10.2.5鋰、鈹性質的特殊性及其對角線規則235

10.2.6鈉、鉀、鈣、鎂的生理作用236

10.2.7硬水及其軟化237

【擴展知識】238

習題239

第11章p區元素241

11.1p區元素概論241

11.1.1p區元素的原子性質241

11.1.2p區元素的單質概述244

11.1.3p區元素的化學通性245

11.2硼族元素248

11.2.1硼族元素概述248

11.2.2硼的重要化合物250

11.2.3鋁的重要化合物251

11.3碳族元素252

11.3.1碳族元素概述252

11.3.2碳的重要化合物254

11.3.3矽的重要化合物255

11.3.4錫和鉛的重要化合物258

11.4氮族元素258

11.4.1氮族元素概述258

11.4.2氮的重要化合物260

11.4.3磷的重要化合物265

11.4.4砷、銻、鉍的氧化物及其水合物267

11.5氧族元素268

11.5.1氧族元素概述268

11.5.2氧的化合物——過氧化氫270

11.5.3硫的重要化合物271

11.6鹵素274

11.6.1鹵素概述274

11.6.2鹵素的重要化合物277

11.7稀有氣體280

11.7.1稀有氣體簡介280

11.7.2稀有氣體的化合物281

【擴展知識】282

習題284

第12章d區元素286

12.1過渡元素的通性286

12.1.1過渡元素的原子結構和性質286

12.1.2過渡元素的物理性質287

12.1.3過渡元素的化學通性288

12.1.4過渡元素化合物的通性288

12.1.5過渡元素在生產中的重要作用289

12.2鈦副族289

12.2.1鈦元素概述289

12.2.2鈦的化學性質及重要化合物289

12.2.3鋯和鉿元素概述290

12.2.4鋯、鉿的化學性質及重要化合物291

12.3釩副族291

12.3.1釩元素概述291

12.3.2釩的化學性質及重要化合物292

12.3.3鈮和鉭元素概述293

12.3.4鈮、鉭的化學性質及重要化合物293

12.4鉻副族294

12.4.1鉻元素概述294

12.4.2鉻的化學性質及重要化合物294

12.4.3鉬元素概述298

12.4.4鉬的化學性質及重要化合物298

12.4.5鎢元素概述300

12.4.6鎢的化學性質及重要化合物300

12.5錳副族300

12.5.1錳元素概述300

12.5.2錳的化學性質及重要化合物301

12.6鐵系元素和鉑系元素304

12.6.1鐵系元素概述304

12.6.2鐵系元素的化學性質304

12.6.3鐵的重要化合物305

12.6.4鈷和鎳的重要化合物308

12.6.5鉑系元素的性質及重要化合物309

【擴展知識】310

習題312

第13章ds區元素314

13.1銅副族314

13.1.1銅元素概述314

13.1.2銅的化學性質及重要化合物315

13.1.3銀及其重要化合物316

13.2鋅副族317

13.2.1鋅元素概述318

13.2.2鋅的化學性質及重要化合物318

13.2.3鎘元素及其重要化合物319

13.2.4汞元素及其重要化合物320

13.2.5鎘、汞的毒性和防治321

【擴展知識】323

習題324

第14章f區元素325

14.1鑭系元素325

14.1.1鑭系元素概述325

14.1.2鑭系元素的化合物326

14.1.3鑭系元素的分離327

14.2錒系元素328

14.2.1錒系元素概述328

14.2.2鈾的重要化合物328

【擴展知識】329

習題331

第15章化學中的分離方法332

15.1沉澱分離法332

15.1.1氫氧化物沉澱分離法332

15.1.2無機鹽沉澱分離法333

15.1.3有機沉澱劑分離法334

15.1.4共沉澱分離、富集法335

15.2萃取分離法336

15.2.1分配係數和分配比336

15.2.2萃取效率和分離因數337

15.2.3萃取分離及條件選擇339

15.3色譜分離法340

15.3.1固定相和流動相340

15.3.2柱色譜分離法341

15.3.3薄層色譜分離法341

15.3.4紙色譜分離法342

15.4離子交換分離法342

15.4.1離子交換樹脂342

15.4.2交換過程及交換樹脂的特性343

15.4.3離子交換分離法的操作344

15.4.4套用示例345

【擴展知識】346

習題348

附錄350

附錄1常見弱酸和弱鹼的離解常數（25℃）350

附錄2難溶電解質的溶度積常數（25℃）351

附錄3標準電極電位（298.15K）352

附錄4金屬配合物的穩定常數356

附錄5化合物式量表359

附錄6國際相對原子質量表（1993年國際原子量）362

附錄7常用緩衝溶液及其配製方法363

附錄8氧化還原指示劑364

附錄9沉澱及金屬指示劑 364

附錄10一些基本物理常數 365

附錄11國際單位制（SI）單位 365

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

該教材有配套教材——《無機與分析化學習題詳解》。

書名	書號	出版社	出版時間	作者
《無機與分析化學習題詳解》	978-7-122-00344-7	化學工業出版社	2007年8月	俞斌

教材特色

在數據處理中提出了“數”和“數據”的概念及它們不同的性質，使學生從中學的“純的概念性計算”進入真正意義上的“實踐計算”，加速學生從中學學習向大學（尤其是理工科）學習的過渡；
對薛丁格方程的解函式性質（此時大一學生尚未學過微分方程），通過極坐標和球坐標的轉換作出了定性解釋，並引入量子數的概念；
對5條d軌道電子云的形狀，糾正了“dz2與其他4條軌道形狀不相同”的錯誤概念，建立了立體投影的概念；
化學平衡中簡單地介紹和套用了“疊代法”解一元方程的方法；另外還介紹了超定方程解法和逼近法；
歸納總結了滴定分析的“四大問題”，抓住“滴定突躍”這一中心現象對各種滴定分析方法進行了論述與討論，將四大滴定法結合起來；
首次系統提出滴定分析中計算的“四大原則”和計算中的“狀態”概念，使計算變得與路徑無關；
總結了指示劑選擇及終點顏色判斷的三個原則；
抓住副反應係數α這一主要因素對“配位滴定”中的所有問題進行論述，使內容關聯，中心突出，有數學式為依據；
氧化還原反應方程式的平衡中摒棄了其他方式，只採用了“電子得失”這一氧化還原反應本質的電極電對半反應方式；提出五條原則，解決了氧化還原反應介質條件的選擇問題；
每章的最後都有一段超過教學大綱要求的擴展知識介紹。