[正版] 大学化学 第2版 普通高等院校化学化工类系列教材 钟福新 余彩莉 刘峥 清华大学出版社

本书将原分属于高等工科院校不同专业的无机化学（含普通化学）、物理化学的教学内容有机地融合在一起，对教材内容进行整合和取舍。全书分为15章，第1~4章介绍物质聚集态、化学热力学、化学动力学、化学平衡等化学基本原理；第5~7章介绍电解质溶液的解离平衡、电化学平衡和相平衡；第8章为界面现象和胶体分散系的介绍；第9~12章为原子结构、分子结构、固体结构、配合物结构的理论介绍；第13~15章为元素化学部分，主要介绍s区元素、p区元素和d区元素。每章内容均分为基础内容和拓展知识两层次，使之既有利于实施教学要求，又有利于拓展学生的知识面。书后附有习题答案和附录。

    本书可作为高等院校化学化工及相关专业的无机化学、大学化学、普通化学课程教材，也可供科研、工程技术人员参考使用。

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目 录

第1章气体

1.1理想气体状态方程1

1.2气体混合物3

1.2.1道尔顿分压定理3

1.2.2阿马格分体积定律4

1.2.3气体混合物的摩尔质量5

1.3气体的液化及临界参数6

1.3.1液体的饱和蒸气压6

1.3.2临界参数6

1.3.3真实气体的pVm图与气体的液化8

1.4真实气体状态方程8

拓展知识获得诺贝尔化学奖的华人10

思考题11

习题12

第2章热力学第一定律与热化学13

2.1热力学的术语和基本概念13

2.1.1系统和环境13

2.1.2状态和状态函数14

2.1.3过程和途径14

2.1.4相15

2.2热力学第一定律15

2.2.1热和功15

2.2.2热力学能16

2.2.3热力学第一定律17

2.3热化学的术语和基本概念17

2.3.1反应进度18

2.3.2反应热18

2.3.3标准状态20

2.3.4热化学方程式21

2.3.5盖斯定律21〖1〗〖3〗大学化学(第2版)目录〖3〗〖3〗2.4热化学基本数据与反应焓变的计算22

2.4.1标准摩尔生成焓22

2.4.2标准摩尔燃烧焓23

2.4.3反应焓变的计算23

拓展知识能源24

思考题27

习题28

第3章化学动力学基础30

3.1化学动力学的任务和目的30

3.2化学反应速率表示方法31

3.3化学反应的速率方程33

3.3.1质量作用定律34

3.3.2反应级数和反应的速率常数35

3.4温度和活化能对反应速率的影响37

3.4.1温度对反应速率的影响37

3.4.2活化能Ea对反应速率的影响39

3.5化学反应速率理论和反应机理简介39

3.5.1碰撞理论39

3.5.2过渡态理论40

3.5.3反应机理与基元反应41

*3.6催化反应动力学42

3.6.1催化反应的特点42

3.6.2均相催化反应44

3.6.3气固相催化反应45

拓展知识化学动力学在考古学中的应用45

思考题46

习题46

第4章热力学第二定律与化学反应的方向和限度48

4.1热力学第二定律48

4.2熵热力学第三定律49

4.2.1混乱度、熵与微观状态数50

4.2.2热力学第三定律和标准熵52

4.2.3化学反应熵变52

4.3吉布斯函数54

4.3.1吉布斯函数的定义及吉布斯函数\[变\]判据54

4.3.2标准摩尔生成吉布斯函数55

4.3.3化学反应的吉布斯函数变计算56

4.3.4ΔG与ΔG的关系57

4.4吉布斯函数与化学平衡58

4.4.1化学平衡的基本特征58

4.4.2标准平衡常数表达式59

4.4.3标准平衡常数的应用62

4.4.4化学平衡移动64

拓展知识氧血红蛋白的平衡67

思考题68

习题70

第5章水溶液中的离子平衡72

5.1酸碱质子理论概述72

5.1.1质子酸、质子碱的定义72

5.1.2共轭酸碱概念及其相对强弱73

5.1.3酸碱反应的实质74

5.2水的解离平衡和溶液的pH75

5.2.1水的解离平衡75

5.2.2溶液的pH75

5.3弱酸、弱碱的解离平衡76

5.3.1一元弱酸的解离平衡76

5.3.2一元弱碱的解离平衡77

5.3.3多元弱酸、弱碱的解离平衡78

5.4盐溶液的解离平衡79

5.4.1强酸弱碱盐79

5.4.2弱酸强碱盐80

5.4.3酸式盐81

5.4.4弱酸弱碱盐82

5.4.5影响盐类水解的因素及其应用83

5.5缓冲溶液83

5.5.1同离子效应83

5.5.2缓冲溶液84

5.5.3缓冲溶液的pH计算85

5.5.4缓冲溶液的配制86

5.6酸碱指示剂87

5.7酸碱电子理论88

5.8沉淀溶解平衡89

5.8.1溶解度89

5.8.2溶度积90

5.8.3溶度积和溶解度之间的换算90

5.8.4溶度积规则91

5.8.5同离子效应和盐效应92

5.8.6溶液的pH对沉淀溶解平衡的影响94

5.8.7分步沉淀95

5.8.8沉淀的转化96

拓展知识水的净化与废水处理96

思考题99

习题100

第6章氧化还原反应电化学基础102

6.1氧化还原反应的基本概念103

6.1.1氧化剂、还原剂及氧化还原反应相关概念103

6.1.2氧化值和氧化态103

6.1.3氧化还原方程式的配平104

6.2电化学电池107

6.2.1原电池的构造107

6.2.2原电池符号和电极的分类107

6.2.3原电池的热力学109

6.3电极电势110

6.3.1电极电势的产生110

6.3.2标准电极电势110

6.3.3能斯特方程式112

6.3.4能斯特方程式的应用113

6.4电解119

拓展知识化学电源123

思考题125

习题126

第7章相平衡129

7.1相体系平衡的一般条件129

7.2相律131

7.2.1相、组分、自由度和自由度数131

7.2.2相律133

7.2.3相律的推导133

7.3单组分体系的相平衡135

7.3.1水的相图135

7.3.2其他单组分相图137

7.4二组分体系的相图及其应用138

7.4.1二组分体系的气液相平衡138

7.4.2二组分体系的液固相平衡147

*7.5三组分体系的相图及其应用150

拓展知识相图在现代高科技中的应用151

思考题154

习题154

第8章界面现象和胶体分散体系157

8.1表面张力和表面能157

8.1.1净吸力和表面张力的概念157

8.1.2影响表面张力的因素159

8.2纯液体的表面现象160

8.2.1弯曲界面的一些现象161

8.2.2润湿现象161

8.3固体表面的吸附163

8.3.1固体表面的特点163

8.3.2吸附作用164

8.3.3吸附曲线165

8.4溶液表面层吸附与表面活性剂167

8.4.1溶液表面层吸附167

8.4.2表面活性剂167

8.5分散系统的分类及溶胶的特性169

8.5.1分散系统169

8.5.2溶胶的特性170

8.6溶胶的稳定性和聚沉173

8.7乳浊液173

拓展知识免疫胶体金技术174

思考题176

习题176

第9章原子结构178

9.1原子结构的早期模型178

9.1.1早期原子模型178

9.1.2有核原子模型180

9.2微观粒子运动的基本特征181

9.2.1物质波181

9.2.2测不准原理183

9.3氢原子结构的量子力学描述184

9.3.1薛定谔方程184

9.3.2波函数与原子轨道184

9.3.3四个量子数185

9.3.4概率密度和电子云186

9.3.5原子轨道和电子云的图像187

9.4多电子原子结构190

9.4.1屏蔽效应和钻穿效应190

9.4.2鲍林近似能级图192

9.4.3核外电子排布规则193

9.5原子的电子结构与元素周期系196

9.5.1原子结构与元素周期表196

9.5.2元素性质的周期性197

拓展知识物质的组成基元201

思考题202

习题203

第10章分子结构和分子间力205

10.1路易斯理论205

10.2价键理论206

10.2.1共价键的形成及其本质206

10.2.2价键理论207

10.3杂化轨道理论210

10.3.1杂化轨道的概念210

10.3.2杂化轨道的类型212

10.4价层电子对互斥理论215

10.4.1价层电子对互斥理论的基本要点215

10.4.2分子几何构型的预测217

10.4.3判断分子(离子)几何构型的实例219

10.5分子轨道理论219

10.5.1分子轨道理论的基本要点219

10.5.2应用实例223

10.6键参数224

10.6.1键长224

10.6.2键能225

10.6.3键角226

10.6.4键级226

10.6.5键矩与部分电荷226

10.7分子间力和氢键227

10.7.1分子的极性227

10.7.2分子间作用力229

10.7.3氢键231

拓展知识荧光和磷光233

思考题236

习题237

第11章固体结构242

11.1晶体的类型和特征242

11.1.1晶体的特征242

11.1.2晶格理论的基本概念243

11.1.3晶体的基本类型244

11.2金属键和金属晶体245

11.2.1金属晶格245

11.2.2金属键246

11.3离子晶体246

11.3.1离子键的形成及离子的电子层结构246

11.3.2离子晶体247

11.3.3晶格能249

11.4离子极化250

11.4.1离子的极化力和变形性250

11.4.2离子极化对晶体结构和性质的影响251

11.5原子晶体和分子晶体252

11.5.1共价型原子晶体和混合键型晶体252

11.5.2分子型晶体254

拓展知识晶体材料255

思考题257

习题257

第12章配位化合物260

12.1配合物的组成和命名260

12.1.1配合物的组成261

12.1.2配合物的命名262

12.1.3配合物的分类263

12.2配合物的结构265

12.2.1配合物的空间构型265

12.2.2配合物同分异构现象266

12.3配合物的化学键理论268

12.4配合物的晶体场理论271

12.5配位反应与配位平衡276

12.5.1配合物的解离常数和稳定常数276

12.5.2配体取代反应和电子转移反应278

12.6配合物的应用280

拓展知识被骂出来的诺贝尔化学奖获得者——维克多·格林尼亚281

思考题282

习题282

第13章s区元素285

13.1s区元素概述285

13.2s区元素的单质286

13.2.1s区元素单质的存在和制备286

13.2.2s区元素单质的物理和化学性质287

13.3s区元素的化合物289

13.3.1氢化物289

13.3.2氧化物290

13.3.3氢氧化物293

13.3.4配合物294

13.3.5盐类295

13.4锂、铍的特殊性对角线规则296

13.4.1锂的特殊性296

13.4.2铍的特殊性297

13.4.3对角线规则297

拓展知识硬水及其软化298

思考题299

习题300

第14章p区元素301

14.1p区元素概述301

14.2硼族元素302

14.2.1硼族元素概述302

14.2.2硼族元素的单质303

14.2.3硼的化合物304

14.2.4铝的化合物308

14.3碳族元素310

14.3.1碳族元素概述310

14.3.2碳族元素的单质311

14.3.3碳的化合物312

14.3.4硅的化合物315

14.3.5锡、铅的化合物316

14.4氮族元素318

14.4.1氮族元素概述318

14.4.2氮族元素的单质320

14.4.3氮的化合物321

14.4.4磷的化合物325

14.4.5砷、锑、铋的化合物330

14.5氧族元素332

14.5.1氧族元素概述332

14.5.2氧及其化合物333

14.5.3硫及其化合物335

14.6卤素340

14.6.1卤素概述340

14.6.2卤素单质341

14.6.3卤化氢和氢卤酸342

14.6.4卤化物、多卤化物343

14.6.5卤素的含氧化合物344

14.7稀有气体347

14.7.1稀有气体的性质和用途347

14.7.2稀有气体的化合物348

拓展知识新型无机非金属材料350

思考题352

习题353

第15章d区元素357

15.1d区元素概述357

15.1.1d区元素的电子构型357

15.1.2d区元素的原子半径和电离能357

15.1.3d区元素的物理性质358

15.1.4d区元素的化学性质358

15.2钛、钒360

15.2.1钛及其化合物360

15.2.2钒及其化合物361

15.3铬、钼、钨多酸型配合物361

15.3.1铬361

15.3.2钼、钨363

15.3.3多酸型配合物364

15.4锰364

15.4.1锰的单质364

15.4.2锰的化合物365

15.5铁、钴、镍366

15.5.1铁、钴、镍的单质366

15.5.2铁、钴、镍的化合物366

*15.6铂系元素简介369

15.6.1铂系元素的单质369

15.6.2铂和钯的重要化合物370

*15.7金属有机化合物370

15.7.1金属羰基配合物370

15.7.2不饱和烃金属有机配合物372

15.7.3夹心型配合物372

15.8铜族元素373

15.8.1铜族元素的单质373

15.8.2铜族元素的化合物374

15.9锌族元素377

15.9.1锌族元素的单质377

15.9.2锌族元素的化合物377

拓展知识锌的生物作用和含镉、汞废水的处理380

思考题381

习题382

部分习题参考答案385

附录A一些物质在298.15K下的标准热力学数据390

附录B一些物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K）412

附录C弱电解质的解离常数413

附录D一些常见配离子的稳定常数416

附录E难溶化合物的溶度积常数418

附录F标准电极电势表422

附录G一些物质的摩尔质量427

参考文献432

第14章p区元素301

14.1p区元素概述301

14.2硼族元素297

14.2.1硼族元素概述297

14.2.2硼族元素的单质298

14.2.3硼的化合物299

14.2.4铝的化合物303

14.3碳族元素305

14.3.1碳族元素概述305

14.3.2碳族元素的单质306

14.3.3碳的化合物307

14.3.4硅的化合物310

14.3.5锡、铅的化合物311

14.4氮族元素313

14.4.1氮族元素概述313

14.4.2氮族元素的单质315

14.4.3氮的化合物316

14.4.4磷的化合物320

14.4.5砷、锑、铋的化合物325

14.5氧族元素327

14.5.1氧族元素概述327

14.5.2氧及其化合物328

14.5.3硫及其化合物330

14.6卤素335

14.6.1卤素概述335

14.6.2卤素单质336

14.6.3卤化氢和氢卤酸337

14.6.4卤化物、多卤化物338

14.6.5卤素的含氧化合物339

14.7稀有气体342

14.7.1稀有气体的性质和用途342

14.7.2稀有气体的化合物343

拓展知识新型无机非金属材料345

思考题347

习题348

第15章d区元素352

15.1d区元素概述352

15.1.1d区元素的电子构型352

15.1.2d区元素的原子半径和电离能352

15.1.3d区元素的物理性质353

15.1.4d区元素的化学性质353

15.2钛、钒355

15.2.1钛及其化合物355

15.2.2钒及其化合物356

15.3铬、钼、钨多酸型配合物356

15.3.1铬356

15.3.2钼、钨358

15.3.3多酸型配合物359

15.4锰359

15.4.1锰的单质359

15.4.2锰的化合物360

15.5铁、钴、镍361

15.5.1铁、钴、镍的单质361

15.5.2铁、钴、镍的化合物361

*15.6铂系元素简介364

15.6.1铂系元素的单质364

15.6.2铂和钯的重要化合物365

*15.7金属有机化合物365

15.7.1金属羰基配合物365

15.7.2不饱和烃金属有机配合物367

15.7.3夹心型配合物367

15.8铜族元素368

15.8.1铜族元素的单质368

15.8.2铜族元素的化合物369

15.9锌族元素372

15.9.1锌族元素的单质372

15.9.2锌族元素的化合物372

拓展知识锌的生物作用和含镉、汞废水的处理375

思考题376

习题377

部分习题参考答案380

附录A一些物质在298.15K下的标准热力学数据385

附录B一些物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K）407

附录C弱电解质的解离常数408

附录D一些常见配离子的稳定常数411

附录E难溶化合物的溶度积常数413

附录F标准电极电势表417

附录G一些物质的摩尔质量422

参考文献427

元素周期表插页