无机化学（李瑞祥）（第二版）

《无机化学》（第二版）是基础学科拔尖学生培养基地化学系列教材之一，本书根据大学理科无机化学的要求，结合无机化学学科的发展编写而成。全书共23章，分上下两篇。上篇为化学原理，为学生深刻理解元素及其化合物性质做前期铺垫，从物质的聚集状态开始，然后是化学热力学、化学反应速率、化学平衡、溶液、电解质溶液、难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡、氧化还原反应，再到微观物质的结构理论，即通过原子结构及元素性质的周期性、化学键与分子结构、配位化合物揭示物质化学变化的本质；下篇为元素及化合物，包括氢和稀有气体、碱金属和碱土金属、硼族元素、碳族元素、氮族元素、氧族元素、卤素、铜锌副族、过渡金属（一）和过渡金属（二）、f区元素、放射化学，围绕元素及化合物性质变化的周期性规律，突出了原子结构决定元素及其化合物性质这一本质，在基本无机反应和性质介绍中加强与当前科技发展和实际应用的联系。

 《无机化学》（第二版）可作为高等学校化学类各专业的无机化学教材或普通化学教材，亦可作为化工、材料、环境、生物及相关专业的教学参考书。

李瑞祥，博士，教授、博士生导师。1984年和1987年在兰州大学化学系获学士和硕士学位。1994年8月至 1995年1月香港城市大学访问学者。1999年6月在香港城市大学获得博士学位。1987年6月至今：四川大学化学系任教。

 合成新型多齿氮膦配体及其单金属、双金属配合物，详细考察配体结构与配合物结构和配合物的催化性能的关系。尤其是近期开展的四氮齿膦配体以及双金属配合物的设计合成研究，考察双金属的协同催化性能，研究双金属催化的协同作用机理，制备出有机合成中所需的高活性、高选择性的双金属配合物催化剂，该领域的研究将显示出非常好的新颖性和研究潜能，为原子经济和绿色化学反应提供一条新途径。 在金属纳米粒子形貌控制制备，进一步将其负载于形貌和孔结构均匀的载体上。发现金属、载体、溶剂在催化反应中的协同作用。为难以催化加氢和容易使金属催化剂中毒的底物的催化反应提供了一种新思路。在国内外重要学术期刊发表论文120余篇，主编《无机化学》教材一部，参编专著2部，获省部级科技进步奖2项，主持和参加各级科研项目20余项。

上篇化学原理

 第1章物质的聚集状态1

 1.1气体1

 1.1.1理想气体状态方程式1

 1.1.2气体分压定律2

 1.1.3气体扩散定律3

 1.1.4气体分子的速率分布和能量分布3

 1.1.5实际气体状态方程式5

 1.2液体6

 1.2.1气体的液化6

 1.2.2液体的汽化7

 1.3固体9

 1.3.1晶体与非晶体9

 1.3.2对称元素和对称操作10

 1.3.3晶胞和点阵单元11

 1.3.4晶系与点阵型式15

 第2章化学热力学18

 2.1热力学*定律19

 2.1.1基本概念及术语19

 2.1.2能量守恒和转化定律——热力学*定律22

 2.1.3焓——恒压条件下的热效应24

 2.2化学反应的热效应25

 2.2.1反应进度25

 2.2.2标准摩尔焓变26

 2.2.3标准摩尔焓变的计算28

 2.3热力学第二定律、熵函数31

 2.3.1可逆过程和*功32

 2.3.2自发过程的共同特征——不可逆性35

 2.3.3热力学第二定律描述37

 2.3.4熵函数38

 2.4吉布斯（Gibbs）自由能与化学反应方向41

 2.4.1热力学*、第二定律的联合表达式41

 2.4.2吉布斯自由能和过程自发进行的方向与限度41

 2.4.3标准态下反应摩尔吉布斯自由能的计算42

 第3章化学反应速率47

 3.1反应速率的定义47

 3.1.1平均速率47

 3.1.2瞬时速率48

 3.2反应机理50

 3.2.1基元反应50

 3.2.2反应机理探讨51

 3.3浓度对反应速率的影响52

 3.3.1速率方程52

 3.3.2反应级数52

 3.3.3速率常数k53

 3.4反应物浓度与时间的关系54

 3.4.1零级反应54

 3.4.2一级反应55

 3.4.3二级反应56

 3.4.4三级反应56

 3.5温度对化学反应速率的影响57

 3.6反应速率理论简介59

 3.6.1碰撞理论59

 3.6.2过渡态理论61

 3.7催化剂对反应速率的影响62

 第4章化学平衡66

 4.1化学反应的可逆性与平衡态66

 4.2平衡常数67

 4.2.1经验平衡常数67

 4.2.2标准平衡常数68

 4.2.3标准平衡常数与吉布斯自由能的关系69

 4.2.4各种平衡常数的计算69

 4.3外界因素对平衡的影响71

 4.3.1浓度对化学平衡的影响71

 4.3.2压力对化学平衡的影响72

 4.3.3温度对化学平衡的影响72

 4.3.4两个需要说明的问题73

 第5章溶液77

 5.1溶液浓度的表示方法77

 5.2非电解质稀溶液的依数性78

 5.2.1蒸气压下降——拉乌尔（Raoult）定律79

 5.2.2沸点升高和凝固点降低79

 5.2.3依数性的应用81

 5.3溶胶82

 5.3.1溶胶的制备和净化82

 5.3.2溶胶的光学性质83

 5.3.3溶胶的电学性质84

 5.3.4溶胶的稳定性和聚沉84

 第6章电解质溶液88

 6.1强电解质溶液理论88

 6.1.1离子氛和离子强度88

 6.1.2活度和活度系数89

 6.2弱酸、弱碱的电离平衡90

 6.2.1一元弱酸、弱碱的电离平衡90

 6.2.2解离度α91

 6.2.3同离子效应和盐效应92

 6.3水的解离平衡和溶液的pH值93

 6.3.1水的离子积常数93

 6.3.2溶液的pH值93

 6.3.3酸碱指示剂94

 6.4多元弱酸的电离平衡95

 6.5缓冲溶液98

 6.6盐的水解101

 6.6.1各种盐的水解101

 6.6.2影响水解的因素106

 6.7酸碱理论的发展107

 6.7.1酸碱电离理论107

 6.7.2酸碱质子理论107

 6.7.3酸碱的强弱108

 6.7.4酸碱电子理论109

 第7章难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡112

 7.1溶度积和溶解度112

 7.1.1溶度积常数112

 7.1.2溶度积原理113

 7.1.3溶度积与溶解度的关系114

 7.1.4盐效应对溶解度的影响114

 7.1.5同离子效应对溶解度的影响115

 7.2沉淀-溶解平衡的移动115

 7.2.1沉淀的生成115

 7.2.2沉淀的溶解116

 7.2.3分步沉淀117

 7.2.4沉淀的转化121

 第8章氧化还原反应124

 8.1基本概念124

 8.1.1氧化数和氧化还原反应124

 8.1.2氧化还原电对126

 8.1.3离子-电子法配平氧化还原反应方程式126

 8.2原电池与电极电势128

 8.2.1原电池128

 8.2.2电极电势130

 8.2.3标准电极电势131

 8.2.4电池电动势和化学反应吉布斯自由能的关系133

 8.3影响电极电势的因素135

 8.3.1Nernst方程135

 8.3.2浓度、酸度、生成沉淀、生成配合物对电极电势的影响137

 8.4电极电势的应用139

 8.4.1判断氧化剂、还原剂的相对强弱139

 8.4.2判断反应进行的方向；判断氧化还原反应的顺序；选择合适的氧化剂和还原剂140

 8.4.3求平衡常数及溶度积141

 8.5元素电势图解及应用142

 8.5.1元素电势图142

 8.5.2氧化态图144

 8.5.3电势-pH图145

 8.6电解147

 8.6.1原电池与电解池147

 8.6.2电解定律148

 8.6.3分解电压148

 8.7新型化学电池148

 8.7.1燃料电池148

 8.7.2锂离子电池149

 8.7.3镍-金属氢化物电池150

 8.7.4全钒液流电池——新型储能电池150

 第9章原子结构及元素性质的周期性155

 9.1核外电子的运动状态156

 9.1.1氢原子光谱156

 9.1.2Bohr原子结构模型158

 9.2微观粒子运动的特殊性159

 9.2.1微观粒子具有波粒二象性159

 9.2.2测不准原理159

 9.3波函数和原子轨道160

 9.3.1Schrdinger方程——微粒的波动方程160

 9.3.2波函数和原子轨道160

 9.4概率密度和电子云164

 9.4.1概率密度164

 9.4.2电子云164

 9.5波函数和电子云的空间图像165

 9.5.1角度部分166

 9.5.2径向部分168

 9.5.3电子云的空间形状170

 9.6原子核外电子排布和元素周期系170

 9.6.1多电子原子的原子轨道能级170

 9.6.2原子核外电子的排布（电子结构）172

 9.6.3原子的电子层结构和元素周期性173

 9.7元素基本性质的周期性176

 9.7.1原子半径176

 9.7.2电离能178

 9.7.3电子亲和能180

 9.7.4元素的电负性181

 第10章化学键与分子结构186

 10.1离子键186

 10.1.1离子键的形成186

 10.1.2离子键的特点187

 10.1.3离子的特征187

 10.1.4离子晶体188

 10.2现代共价键理论190

 10.2.1价键理论190

 10.2.2杂化轨道理论193

 10.2.3价层电子对互斥理论197

 10.2.4分子轨道理论201

 10.2.5金属键理论207

 10.2.6键参数208

 10.3分子间的作用力、氢键、离子极化作用211

 10.3.1分子间的作用力211

 10.3.2氢键213

 10.3.3离子的极化作用214

 第11章配位化合物219

 11.1配位化合物的基本概念219

 11.1.1配位化合物的定义219

 11.1.2配位化合物的组成220

 11.1.3配位化合物的命名223

 11.1.4配位化合物的类型224

 11.1.5配合物的立体构型和几何异构226

 11.2配位化合物的化学键理论227

 11.2.1价键理论227

 11.2.2晶体场理论230

 11.3配位化合物的稳定性241

 11.3.1配位化合物的稳定常数241

 11.3.2影响配位化合物稳定性的因素243

 11.3.3软硬酸碱理论与配离子稳定性244

 11.4配位平衡的移动246

 11.4.1配位平衡与酸碱电离平衡246

 11.4.2配位平衡与沉淀-溶解平衡247

 11.4.3配位平衡与氧化还原平衡249

 11.5配合物的取代反应与配合物的“活动性”250

 11.6配位化合物的应用252

 下篇元素及化合物

 第12章氢和稀有气体256

 12.1氢256

 12.1.1氢在自然界的分布256

 12.1.2氢的成键特征257

 12.1.3氢的性质和用途258

 12.1.4氢的制备259

 12.1.5氢化物260

 12.1.6氢能源262

 12.2稀有气体264

 12.2.1稀有气体的发现264

 12.2.2稀有气体的性质264

 12.2.3稀有气体的用途265

 12.2.4稀有气体的化合物266

 12.2.5稀有气体化合物的结构（价键理论，分子轨道理论讨论）269

 第13章碱金属和碱土金属272

 13.1碱金属和碱土金属的通性272

 13.2碱金属和碱土金属的单质274

 13.2.1物理性质274

 13.2.2化学性质274

 13.2.3金属单质的制备277

 13.3碱金属和碱土金属的化合物278

 13.3.1M 和M2 的特征278

 13.3.2氧化物278

 13.3.3氢氧化物280

 13.3.4盐类283

 13.3.5配位化合物285

 13.3.6生物效应286

 13.4碱金属和碱土金属的应用287

 13.5离子晶体盐类的溶解性288

 第14章硼族元素292

 14.1硼族元素的通性292

 14.2硼和铝的单质及其化合物293

 14.2.1单质293

 14.2.2硼的氢化物297

 14.2.3硼和铝的卤化物300

 14.2.4含氧化合物302

 14.3镓、铟、铊305

 14.3.1镓、铟、铊的单质305

 14.3.2镓、铟、铊的化合物306

 14.4惰性电子对效应和周期表中的斜对角线关系307

 14.4.1惰性电子对效应307

 14.4.2周期表中的斜对角线关系308

 第15章碳族元素311

 15.1碳族元素的通性311

 15.2碳族元素的单质及其化合物313

 15.2.1碳族元素在自然界中的分布313

 15.2.2碳族元素单质314

 15.2.3碳化物和氧化物319

 15.2.4含氧酸及其盐325

 15.2.5氢化物330

 15.2.6卤化物和硫化物331

 15.3碳族元素的应用334

 15.4无机化合物的水解性336

 15.4.1影响水解的因素336

 15.4.2水解产物的类型337

 第16章氮族元素340

 16.1氮族元素的通性340

 16.2氮族元素的成键特征341

 16.2.1氮的成键特征341

 16.2.2磷的成键特征342

 16.2.3砷、锑、铋的成键特征343

 16.3氮族元素的单质343

 16.3.1氮的单质343

 16.3.2单质磷344

 16.3.3砷、锑、铋的单质346

 16.4氮族元素的氢化物346

 16.4.1氮的氢化物346

 16.4.2磷的氢化物352

 16.4.3砷、锑、铋的氢化物353

 16.5氮族元素的氧化物354

 16.5.1氮的化合物354

 16.5.2磷的氧化物355

 16.5.3砷、锑、铋的氧化物356

 16.5.4砷、锑、铋的硫化物357

 16.6氮族元素的含氧酸及其盐359

 16.6.1亚硝酸及其盐359

 16.6.2硝酸及其盐360

 16.6.3磷的含氧酸及其盐 364

 16.6.4砷、锑、铋的含氧酸及其盐368

 16.7氮族元素的卤化物368

 16.7.1磷的卤化物368

 16.7.2砷、锑、铋的三卤化物369

 16.8氮分子的活化370

 第17章氧族元素375

 17.1氧族元素的通性375

 17.2氧、臭氧377

 17.2.1氧在自然界的分布377

 17.2.2氧的制备和空气液化377

 17.2.3氧的结构、性质378

 17.2.4臭氧380

 17.2.5氧的成键特征382

 17.2.6氧化物383

 17.3水384

 17.3.1水的结构和水的物理性质385

 17.3.2水的化学性质387

 17.3.3水的污染与净化388

 17.4过氧化氢389

 17.4.1过氧化氢的分子结构389

 17.4.2过氧化氢的性质和用途389

 17.4.3过氧化氢的制备390

 17.5硫及其化合物391

 17.5.1硫的存在和用途391

 17.5.2硫的成键特征392

 17.5.3硫的制备、性质和用途392

 17.5.4硫化氢和硫化物393

 17.5.5氧化物395

 17.5.6硫的含氧酸396

 17.5.7硫的其他化合物402

 17.6硒和碲404

 17.6.1氢化物404

 17.6.2含氧酸404

 17.6.3用途405

 17.7氧族元素的应用406

 17.8无机酸强度的变化规律407

 17.8.1影响无机酸强度的直接因素：电子密度407

 17.8.2氢化物酸性强弱的规律407

 17.8.3含氧酸酸性强弱的规律408

 第18章卤素411

 18.1卤素的通性411

 18.2卤素单质及其化合物414

 18.2.1卤素的成键特征414

 18.2.2卤素单质及性质414

 18.2.3卤素的存在形式、制备和用途417

 18.3卤化氢和氢卤酸420

 18.3.1卤化氢的物理性质420

 18.3.2卤化氢的化学性质421

 18.3.3氢卤酸的制法422

 18.4卤化物、卤素互化物、拟卤素和拟卤化物423

 18.4.1卤化物423

 18.4.2卤素互化物424

 18.4.3拟卤素和拟卤化物424

 18.5卤素的含氧化合物425

 18.5.1卤素的氧化物425

 18.5.2卤素的含氧酸及其盐426

 18.6卤素的应用430

 18.7无机含氧酸的氧化还原性431

 18.7.1含氧酸氧化还原的周期性431

 18.7.2影响含氧酸氧化能力的因素432