本書(shū)主要內(nèi)容包括分散體系、化學(xué)反應(yīng)基本理論、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、分析化學(xué)概論、酸堿平衡和酸堿滴定法、沉淀溶解平衡和沉淀滴定法、配位平衡和配位滴定法、氧化還原平衡和氧化還原滴定法、電勢(shì)分析法、分光光度法及元素選述等。
前言
本書(shū)第一版自2015年出版以來(lái)，已在多所高等院校的非化工類專業(yè)的機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)中廣泛使用，來(lái)自教學(xué)第一線的反饋信息表明：本教材的內(nèi)容具有較好的系統(tǒng)性，編排科學(xué)、合理，便于教師系統(tǒng)實(shí)施教學(xué)，使學(xué)生易于學(xué)習(xí)和掌握課程要求的基本知識(shí)。但在使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題需要改進(jìn)，如有些章節(jié)順序需要進(jìn)行調(diào)整，物質(zhì)平衡濃度的表示需更加規(guī)范和統(tǒng)一。為適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要和教材更新的原則，以及我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和新的兄弟院校的加盟，決定在第一版的基礎(chǔ)上，對(duì)本教材進(jìn)行如下修改。
（1）教材基本保留第一版的編寫系統(tǒng)和格局，但在內(nèi)容上進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整和更新，更注重機(jī)及分析化學(xué)的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，力圖展現(xiàn)機(jī)及分析化學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)。
（2）考慮到學(xué)時(shí)和各專業(yè)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的要求，對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行了刪減，并對(duì)相關(guān)章節(jié)順序進(jìn)行了調(diào)整。參照法定計(jì)量單位的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用習(xí)慣，更改了一些符號(hào)及敘述方式，如物質(zhì)的平衡濃度都統(tǒng)一采用相對(duì)濃度表示，如A物質(zhì)的平衡濃度表示為\[c(A)/cθ]。
（3）對(duì)每章后面的思考題和習(xí)題進(jìn)行了部分刪減，并附有習(xí)題參考答案（電子版），可以方便教師批閱作業(yè)和學(xué)生自學(xué)、復(fù)習(xí)。
（4）對(duì)知識(shí)拓展部分進(jìn)行了部分更新。知識(shí)拓展重點(diǎn)介紹了機(jī)及分析化學(xué)與其他學(xué)科交叉領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題和最新動(dòng)態(tài)，為學(xué)生將機(jī)及分析化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于其他領(lǐng)域打開(kāi)了一扇窗，為學(xué)生將來(lái)在學(xué)科交叉領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。
（5）為方便教學(xué)，本書(shū)配套有電子課件，思考題與習(xí)題也配套有電子版參考答案。
（6）在編寫過(guò)程中，考慮到各學(xué)校各專業(yè)的授課學(xué)時(shí)不盡相同，書(shū)中某些章節(jié)加有“*”號(hào)，便于不同的專業(yè)選用。
本書(shū)由王元蘭、鄧斌任主編，并負(fù)責(zé)全書(shū)的策劃、編排和審訂及最后的統(tǒng)稿、復(fù)核工作；段培高、王楓、郭鑫、王文磊任副主編，負(fù)責(zé)本書(shū)部分內(nèi)容的核對(duì)。具體編寫分工如下：王元蘭編寫緒論、第1、第2章及附錄，段培高編寫第3、第4章，郭鑫編寫第5章，王文磊編寫第6章，王楓編寫第7、第10章，鄧斌編寫第8章，楊余芳編寫第9章，周崇松編寫第11章。
本書(shū)在編寫過(guò)程中得到了中南林業(yè)科技大學(xué)、湘南學(xué)院、河南理工大學(xué)和韓山師范學(xué)院化學(xué)教研室同仁的支持，特別是中南林業(yè)科技大學(xué)化學(xué)教研室的謝練武副教授及各位同仁提供了不少素材和修改建議，在此謹(jǐn)向他們致以誠(chéng)摯的謝意。
鑒于水平有限，書(shū)中仍難免有不妥之處，敬請(qǐng)同行和讀者批評(píng)指正。
編者
2017年1月
王元蘭，中南林業(yè)科技大學(xué)，化學(xué)類課程負(fù)責(zé)人兼化學(xué)教研室主任 教授，1993年6月畢業(yè)于湖南師范大學(xué)化學(xué)教育專業(yè)，1993年7月至今任教于中南林業(yè)科技大學(xué)化學(xué)教研室，從事大學(xué)化學(xué)教學(xué)與科研工作，2004年碩士畢業(yè)于中南林學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)。2008年6月博士畢業(yè)于中南林業(yè)科技大學(xué)林產(chǎn)化學(xué)加工工程專業(yè)。先后擔(dān)任無(wú)機(jī)化學(xué)、普通化學(xué)、分析化學(xué)、無(wú)機(jī)及分析化學(xué)、儀器分析、綠色化學(xué)與技術(shù)等課程的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。2006開(kāi)始擔(dān)任化學(xué)類課程負(fù)責(zé)人兼化學(xué)教研室主任工作。先后主持或參加的課題有林業(yè)科技大學(xué)青年基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)、林業(yè)科技大學(xué)青年基金一般項(xiàng)目2項(xiàng)、中南林業(yè)科技大學(xué)人才引進(jìn)項(xiàng)目1項(xiàng)，中南林業(yè)科技大學(xué)教改項(xiàng)目4項(xiàng)，湖南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目1項(xiàng)及湖南省“十一五”規(guī)劃課題課題1項(xiàng)，發(fā)表論文40多篇，主持校級(jí)《儀器分析》精品課程及參加《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》精品課程的建設(shè)。
緒論/001
第1章分散系統(tǒng)/003
1.1分散系統(tǒng)及其分類003
1.1.1分散系統(tǒng)的概念003
1.1.2分散系統(tǒng)的分類003
1.2溶液004
1.2.1溶液的概念004
1.2.2溶液的濃度004
1.3稀溶液的依數(shù)性007
1.3.1溶液的蒸氣壓下降007
1.3.2溶液的沸點(diǎn)升高009
1.3.3溶液的凝固點(diǎn)下降009
1.3.4溶液的滲透壓010
1.3.5稀溶液依數(shù)性的應(yīng)用012
1.4電解質(zhì)溶液013
1.4.1電解質(zhì)溶液依數(shù)性的偏差013
1.4.2強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論簡(jiǎn)介013
1.4.3活度014
1.4.4離子強(qiáng)度(I)014
1.5膠體溶液015
1.5.1分散度和比表面015
1.5.2表面能015
1.5.3吸附作用016
1.5.4溶膠的性質(zhì)017
1.5.5溶膠粒子帶電的原因020
1.5.6膠團(tuán)結(jié)構(gòu)020
1.5.7溶膠的穩(wěn)定性和聚沉021
1.5.8高分子化合物溶液023
*1.6表面活性物質(zhì)和乳濁液024
1.6.1表面活性物質(zhì)024
1.6.2乳濁液025
知識(shí)拓展026
思考題與習(xí)題026
第2章化學(xué)反應(yīng)基本理論/029
2.1化學(xué)熱力學(xué)029
2.1.1基本概念030
2.1.2化學(xué)反應(yīng)熱031
2.1.3熱化學(xué)033
2.1.4熱化學(xué)方程式034
2.1.5標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓035
2.1.6蓋斯定律及其應(yīng)用036
2.2化學(xué)反應(yīng)的方向037
2.2.1自發(fā)過(guò)程037
2.2.2混亂度和熵037
2.2.3化學(xué)反應(yīng)的熵變039
2.2.4吉布斯函數(shù)與化學(xué)反應(yīng)的方向040
2.2.5標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)041
2.3化學(xué)動(dòng)力學(xué)043
2.3.1化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及表示方法043
2.3.2化學(xué)反應(yīng)速率理論044
2.3.3影響反應(yīng)速率的因素046
2.4化學(xué)平衡050
2.4.1可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡050
2.4.2平衡常數(shù)051
2.4.3多重平衡規(guī)則054
2.4.4化學(xué)平衡的移動(dòng)055
知識(shí)拓展059
思考題與習(xí)題060
第3章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)/063
3.1原子的結(jié)構(gòu)063
3.1.1氫原子光譜和玻爾模型063
3.1.2微觀粒子的波粒二象性065
3.1.3海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理066
3.1.4原子軌道和波函數(shù)066
3.2核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)068
3.2.1四個(gè)量子數(shù)068
3.2.2原子核外電子排布規(guī)律070
3.2.3元素周期律與核外電子排布的關(guān)系073
3.3元素性質(zhì)的周期性076
3.3.1原子半徑(rA)076
3.3.2電離能和電子親和能078
3.3.3電負(fù)性080
3.3.4價(jià)電子和價(jià)電子層結(jié)構(gòu)081
3.4化學(xué)鍵081
3.4.1離子鍵081
3.4.2價(jià)鍵理論084
3.5雜化軌道理論與分子軌道理論089
3.5.1雜化軌道理論要點(diǎn)089
3.5.2雜化軌道類型與分子空間構(gòu)型089
3.5.3分子軌道理論093
3.6分子間力和氫鍵097
3.6.1分子的極性097
3.6.2分子間作用力099
3.6.3氫鍵101
知識(shí)拓展103
思考題與習(xí)題106
第4章分析化學(xué)概論/109
4.1分析化學(xué)概述109
4.1.1分析化學(xué)的任務(wù)和作用109
4.1.2分析方法的分類110
4.1.3定量分析的一般步驟111
4.1.4定量分析結(jié)果的表示114
4.2定量分析中的誤差115
4.2.1真值115
4.2.2誤差的來(lái)源及分類116
4.2.3誤差的表示方法117
4.2.4提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法121
4.2.5分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理122
4.2.6置信度與平均值的置信區(qū)間124
4.3有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則126
4.3.1有效數(shù)字126
4.3.2有效數(shù)字的修約126
4.3.3有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則127
4.4滴定分析128
4.4.1滴定分析概述128
4.4.2滴定分析法的分類129
4.4.3滴定反應(yīng)的條件129
4.4.4滴定方式129
4.4.5標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)130
4.4.6滴定分析的計(jì)算131
知識(shí)拓展133
思考題與習(xí)題134
第5章酸堿平衡與酸堿滴定法/136
5.1酸堿質(zhì)子理論136
5.1.1酸堿定義137
5.1.2酸堿的共軛關(guān)系和共軛酸堿對(duì)137
5.1.3酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)138
5.1.4水的離子積和pH139
5.1.5酸堿水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡和酸堿的解離常數(shù)139
5.1.6共軛酸堿對(duì)中Ka 和Kb 的關(guān)系140
5.2酸堿平衡141
5.2.1溶液中酸堿平衡的處理方法141
5.2.2溶液中弱酸、弱堿的解離平衡142
5.2.3同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)144
5.3酸堿平衡中有關(guān)濃度計(jì)算145
5.3.1酸堿溶液中pH的計(jì)算145
5.3.2水溶液中酸堿組分不同型體的分布150
5.4緩沖溶液153
5.4.1緩沖作用原理153
5.4.2緩沖溶液pH的計(jì)算154
5.4.3緩沖容量和緩沖范圍155
5.4.4緩沖溶液的配制和應(yīng)用155
5.5酸堿指示劑156
5.5.1酸堿指示劑的變色原理156
5.5.2酸堿指示劑的變色范圍157
5.5.3影響酸堿指示劑變色范圍的主要因素158
5.5.4混合指示劑159
5.6酸堿滴定法的基本原理160
5.6.1強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的相互滴定160
5.6.2強(qiáng)堿(酸)滴定一元弱酸(堿)163
5.6.3多元酸和多元堿的滴定167
5.7酸堿滴定法的應(yīng)用170
5.7.1酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定170
5.7.2應(yīng)用實(shí)例171
知識(shí)拓展175
思考題與習(xí)題176
第6章沉淀溶解平衡和沉淀滴定法/178
6.1難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)及溶度積規(guī)則178
6.1.1溶度積常數(shù)178
6.1.2溶度積與溶解度的關(guān)系179
6.1.3同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)180
6.1.4溶度積規(guī)則181
6.2沉淀的生成與溶解182
6.2.1沉淀的生成182
6.2.2分步沉淀183
6.2.3沉淀的溶解185
6.2.4沉淀的轉(zhuǎn)化186
*6.3沉淀滴定法187
6.3.1沉淀滴定法概述187
6.3.2莫爾法——用鉻酸鉀作指示劑確定滴定終點(diǎn)的銀量法187
6.3.3佛爾哈德法——用鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]作指示劑確定滴定終點(diǎn)的銀量法188
6.3.4法揚(yáng)司法——用吸附指示劑確定滴定終點(diǎn)的銀量法189
6.3.5銀量法應(yīng)用示例190
6.3.6沉淀滴定結(jié)果計(jì)算191
*6.4重量分析法192
6.4.1沉淀重量分析法概述192
6.4.2影響沉淀的因素193
6.4.3沉淀?xiàng)l件的選擇194
6.4.4沉淀的過(guò)濾與洗滌196
6.4.5沉淀的烘干或灼燒197
6.4.6重量分析結(jié)果的計(jì)算197
知識(shí)拓展198
思考題與習(xí)題198
第7章配位平衡與配位滴定法/200
7.1配位化合物的組成與命名200
7.1.1配位鍵200
7.1.2配位化合物的定義201
7.1.3配合物的組成201
7.1.4配合物的化學(xué)式和命名204
7.2配合物的價(jià)鍵理論205
7.2.1價(jià)鍵理論的基本要點(diǎn)205
7.2.2配合物的空間構(gòu)型205
7.2.3外軌型和內(nèi)軌型配合物208
7.3配位平衡209
7.3.1配合物的平衡常數(shù)209
7.3.2配位平衡的移動(dòng)211
7.4螯合物215
7.4.1螯合物215
7.4.2螯合物的穩(wěn)定性215
7.4.3螯合物的應(yīng)用216
7.5EDTA的性質(zhì)217
7.5.1EDTA的解離平衡217
7.5.2影響EDTA配合物穩(wěn)定性的主要因素218
7.5.3EDTA配合物的條件穩(wěn)定常數(shù)221
7.6金屬指示劑221
7.6.1金屬指示劑的變色原理221
7.6.2金屬指示劑應(yīng)具備的條件222
7.6.3金屬指示劑的選擇223
7.6.4金屬指示劑在使用中應(yīng)注意的問(wèn)題223
7.7配位滴定法223
7.7.1配位滴定曲線224
7.7.2準(zhǔn)確滴定某一金屬的條件225
7.7.3配位滴定中酸度的控制和酸效應(yīng)曲線226
7.8配位滴定法的分類及干擾離子的消除228
7.8.1配位滴定法的分類228
7.8.2滴定干擾的消除229
7.9配位滴定的應(yīng)用230
7.9.1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定230
7.9.2應(yīng)用實(shí)例231
知識(shí)拓展231
思考題與習(xí)題232
第8章氧化還原平衡和氧化還原滴定法/235
8.1氧化還原反應(yīng)的基本概念235
8.1.1氧化數(shù)235
8.1.2氧化還原反應(yīng)236
8.2氧化還原反應(yīng)方程式的配平236
8.2.1氧化數(shù)法237
8.2.2離子-電子法238
8.3原電池與電極電勢(shì)239
8.3.1原電池和氧化還原反應(yīng)239
8.3.2電極、電對(duì)和原電池符號(hào)240
8.3.3電極電勢(shì)241
8.4影響電極電勢(shì)的因素245
8.4.1能斯特方程245
8.4.2影響電極電勢(shì)的因素246
8.5電極電勢(shì)的應(yīng)用248
8.5.1判斷原電池的正、負(fù)極,計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)248
8.5.2判斷氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱249
8.5.3判斷氧化還原反應(yīng)的方向250
8.5.4判斷氧化還原反應(yīng)的限度251
8.5.5測(cè)定某些化學(xué)平衡常數(shù)252
8.6元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用253
8.6.1元素電勢(shì)圖253
8.6.2元素電勢(shì)圖的應(yīng)用254
8.7氧化還原滴定法255
8.7.1概述255
8.7.2氧化還原滴定曲線257
8.7.3氧化還原滴定指示劑260
8.8常用的氧化還原滴定方法261
8.8.1高錳酸鉀法262
8.8.2重鉻酸鉀法265
8.8.3碘量法266
知識(shí)拓展270
思考題與習(xí)題270
第9章電勢(shì)分析法/274
9.1電勢(shì)分析法概述274
9.1.1電勢(shì)分析法的基本原理274
9.1.2電勢(shì)分析法的特點(diǎn)275
9.1.3指示電極與參比電極275
9.2電勢(shì)分析法的應(yīng)用276
9.2.1溶液pH的測(cè)定276
9.2.2其他離子活度(濃度)的測(cè)定279
9.3電勢(shì)滴定法282
9.3.1電勢(shì)滴定法的原理282
9.3.2電勢(shì)滴定法終點(diǎn)的確定282
9.3.3電勢(shì)滴定法的應(yīng)用283
知識(shí)拓展284
思考題與習(xí)題284
第10章分光光度法/286
10.1物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收286
10.1.1電磁波譜286
10.1.2光與物質(zhì)的相互作用287
10.1.3吸收曲線288
10.1.4吸光光度法的特點(diǎn)288
10.2光吸收的基本定律289
10.2.1朗伯-比爾定律289
10.2.2吸光系數(shù)和摩爾吸光系數(shù)289
10.2.3偏離朗伯-比爾定律的因素290
10.3分光光度計(jì)292
10.3.1分光光度計(jì)的主要部件292
10.3.2分光光度計(jì)的類型294
10.4分光光度法分析條件的選擇295
10.4.1顯色反應(yīng)及其條件的選擇295
10.4.2吸光度范圍的選擇298
10.4.3參比溶液的選擇298
10.4.4干擾及其消除方法299
10.5分光光度法的應(yīng)用299
10.5.1單組分的測(cè)定299
10.5.2多組分定量方法301
10.5.3示差分光光度法302
知識(shí)拓展302
思考題與習(xí)題303
第11章元素選述/305
11.1s區(qū)元素305
11.1.1氫305
11.1.2堿金屬和堿土金屬307
11.2p區(qū)元素309
11.2.1硼族元素309
11.2.2碳族元素311
11.2.3氮族元素314
11.2.4氧族元素316
11.2.5鹵素317
11.3d區(qū)元素321
11.3.1過(guò)渡元素的通性321
11.3.2鉻副族321
11.3.3錳副族323
11.3.4鐵系元素323
11.4ds區(qū)元素325
11.4.1銅族元素325
11.4.2鋅族元素330
知識(shí)拓展335
思考題與習(xí)題336
附錄/338
附錄1基本物理常數(shù)表338
附錄2單位換算338
附錄3一些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)生成Gibbs函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)熵(298.15K)338
附錄4一些水合離子的標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)生成Gibbs函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)熵341
附錄5難溶化合物溶度積(298.15K)342
附錄6配合物的穩(wěn)定常數(shù)343
附錄7金屬離子與氨羧螯合劑形成的配合物的穩(wěn)定常數(shù)345
附錄8標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表(298.15K)346
附錄9一些氧化還原電對(duì)的條件電勢(shì)(298.15K)348
附錄10分子量表349
參考文獻(xiàn)/352
元素周期表
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