基礎化學

《基礎化學》共分為9章，主要包含與醫學、藥學和生命科學相關的無機化學、分析化學、物理化學方面的基本內容，具體包括溶液的基本理論和四大化學平衡(稀溶液的依數性、膠體、酸鹼質子理論、緩衝溶液和酸鹼平衡、沉澱溶解平衡、配位平衡、氧化還原平衡)，物質的結構(原子結構、分子結構)、物理化學(化學熱力學、化學動力學)、分析化學的基礎知識(有效數字、誤差理論、滴定分析法、現代儀器分析簡介)等。考慮到醫學、藥學和生命科學專業學生需要的化學基礎，以及與後續課程的銜接，增加了生命必需元素的配合物知識介紹。

《基礎化學》適合醫學、藥學、中藥學、製藥等專業學生使用，也可供相關專業從業者使用。 ^[2] 

1溶液的依數性與膠體1

1.1分散體系1

1.2溶液組成量度的表示方法1

1.2.1物質的量濃度2

1.2.2質量濃度2

1.2.3質量摩爾濃度2

1.2.4摩爾分數2

1.2.5質量分數3

1.2.6體積分數3

1.3稀溶液的依數性3

1.3.1蒸氣壓下降3

1.3.2沸點升高和凝固點降低6

1.3.3滲透壓7

1.4膠體12

1.4.1膠體分散系12

1.4.2溶膠14

1.4.3高分子溶液及凝膠18

1.4.4表面活性劑、締合膠體及乳狀液21

習題24

參考文獻25

2酸鹼溶液26

2.1酸鹼理論26

2.1.1酸鹼質子理論26

2.1.2酸鹼反應的實質27

2.2弱酸和弱鹼的解離平衡28

2.2.1水的質子自遞平衡28

2.2.2弱酸、弱鹼的解離平衡30

2.2.3共軛酸鹼解離常數的關係33

2.3.4酸鹼平衡的移動34

2.3酸鹼溶液pH值的計算36

2.3.1強酸或強鹼溶液36

2.3.2一元弱酸或弱鹼溶液36

2.3.3多元弱酸或弱鹼溶液38

2.3.4兩性物質溶液39

2.4緩衝溶液41

2.4.1緩衝溶液的組成及作用機理42

2.4.2緩衝溶液的pH值43

2.4.3緩衝容量和緩衝範圍45

2.4.4緩衝溶液的配製46

2.4.5緩衝溶液的應用48

習題50

參考文獻52

3沉澱溶解平衡53

3.1難溶強電解質的沉澱溶解平衡53

3.1.1溶度積常數53

3.1.2溶度積和溶解度的關係54

3.1.3溶度積規則55

3.2影響沉澱溶解平衡的因素56

3.2.1同離子效應和鹽效應56

3.2.2沉澱的生成56

3.2.3沉澱的溶解57

3.2.4沉澱的轉化58

3.2.5分級沉澱59

3.3沉澱溶解平衡在生物醫學中的應用59

3.3.1骨骼和牙齒的組成成分——羥基磷灰石59

3.3.2草酸鈣的形成和腎結石60

3.3.3沉澱溶解平衡在醫藥中的應用60

習題60

參考文獻62

4物質的結構63

4.1微觀粒子的基本特徵63

4.1.1原子的組成63

4.1.2微觀粒子的量子化特徵64

4.1.3微觀粒子的波粒二象性67

4.1.4不確定原理68

4.2單電子原子的結構69

4.2.1核外電子運動狀態的描述69

4.2.2量子數及其物理意義70

4.2.3波函數與電子雲的圖形71

4.3多電子原子的結構75

4.3.1多電子原子的軌道能級75

4.3.2核外電子的排布規律77

4.4共價鍵理論78

4.4.1路易斯理論78

4.4.2現代價鍵理論79

4.5雜化軌道理論81

4.5.1雜化軌道理論的要點81

4.5.2軌道雜化類型與分子的空間構型82

4.6價層電子對互斥理論84

4.6.1價層電子對互斥理論的基本要點85

4.6.2價層電子對數的確定85

4.6.3穩定結構的確定85

4.7分子軌道理論87

4.7.1分子軌道的形成87

4.7.2分子軌道的應用示例89

4.8分子間作用力91

4.8.1分子的極性與分子的極化91

4.8.2範德華力91

4.8.3氫鍵92

習題94

參考文獻94

5配位化合物95

5.1配位化合物的基本概念95

5.1.1配合物的定義95

5.1.2配合物的組成96

5.1.3配合物的類型及命名98

5.2配位化合物的異構現象100

5.2.1立體異構100

5.2.2結構異構101

5.3配合物的化學鍵理論102

5.3.1配合物的價鍵理論102

5.3.2配合物的晶體場理論104

5.4配位解離平衡110

5.4.1配位解離平衡和平衡常數110

5.4.2配位解離平衡的移動111

5.5螯合物的穩定性113

5.5.1螯合效應113

5.5.2影響螯合物穩定性的因素113

5.6配合物在生物、醫藥等方面的應用114

習題115

參考文獻115

6氧化還原反應與電極電勢116

6.1氧化還原反應116

6.1.1氧化數116

6.1.2氧化還原半反應116

6.1.3氧化還原反應方程式配平117

6.2原電池與電極電勢118

6.2.1原電池118

6.2.2電極電勢與電動勢119

6.2.3能斯特方程120

6.2.4影響電極電勢的因素121

6.3電極電勢的應用122

6.3.1判斷原電池的正極、負極及計算原電池的電動勢122

6.3.2判斷氧化劑和還原劑的相對強弱122

6.3.3判斷氧化還原反應的方向與限度122

6.3.4計算化學反應平衡常數124

6.4電極簡介126

6.4.1參比電極126

6.4.2指示電極127

6.4.3複合電極127

6.4.4生物傳感器127

習題127

參考文獻128

7化學反應的方向、限度和速率129

7.1化學熱力學的基本概念129

7.1.1系統和環境129

7.1.2狀態和狀態函數130

7.1.3熱和功131

7.1.4熱力學能與熱力學第一定律131

7.2熱化學132

7.2.1焓與化學反應熱效應132

7.2.2標準摩爾反應焓133

7.2.3熱化學方程式134

7.2.4化學反應熱的計算134

7.3化學反應的方向和限度136

7.3.1熵和吉布斯自由能137

7.3.2化學反應的等温方程139

7.3.3化學反應平衡常數139

7.3.4影響化學平衡的因素142

7.4化學反應的速率143

7.4.1化學反應速率的基本概念143

7.4.2化學反應速率方程145

7.4.3反應速率理論簡介147

7.4.4影響化學反應速率的因素148

習題150

參考文獻152

8滴定分析153

8.1滴定分析原理153

8.1.1滴定分析的概論153

8.1.2標準溶液154

8.2誤差155

8.2.1分析結果的準確度和精密度155

8.2.2誤差產生的原因156

8.2.3提高分析結果準確度的方法157

8.3有效數字158

8.3.1有效數字的含義158

8.3.2有效數字的修約規則158

8.3.3有效數字的運算規則158

8.4酸鹼滴定法159

8.4.1酸鹼指示劑159

8.4.2酸鹼滴定法的基本原理160

8.4.3酸鹼滴定法的應用實例166

8.5配位滴定法167

8.5.1配位滴定法的基本原理167

8.5.2配位滴定法的應用實例168

8.6氧化還原滴定法169

8.6.1高錳酸鉀法169

8.6.2碘量法170

8.7沉澱滴定法171

8.7.1鉻酸鉀指示劑法171

8.7.2鐵銨礬指示劑法171

8.7.3吸附指示劑法172

習題173

參考文獻174

9現代儀器分析175

9.1紫外-可見分光光度法175

9.1.1物質的吸收光譜175

9.1.2分光光度法的基本原理177

9.1.3紫外-可見分光光度計178

9.1.4分光光度法的誤差及測量條件的選擇179

9.1.5紫外-可見分光光度法的應用182

9.2原子吸收光譜法184

9.2.1基本原理184

9.2.2原子吸收光譜儀187

9.2.3原子吸收光譜定量分析方法188

9.2.4原子吸收光譜法的應用188

9.3色譜法189

9.3.1色譜法概論189

9.3.2氣相色譜法的基本原理190

9.3.3氣相色譜儀190

9.3.4氣相色譜的應用192

習題192

參考文獻193

附錄194

一、我國的法定計量單位194

二、一些物理和化學的基本常數196

三、常見酸鹼的解離常數(25℃)197

四、一些難溶化合物的溶度積常數198

五、一些熱力學常數199

六、一些還原半反應的標準電極電勢E(298.15K)201

七、一些配合物的穩定常數202 ^[2] 

高琳，江漢大學 化學與環境工程學院，教授，996年至今，在江漢大學化學系任教，碩士生導師。長期從事基礎化學、有機化學、分析化學及環境化學等相關學科的教學和科研工作，參編有機化學、醫用化學實驗教材各一部，主要研究方向為各類絡合劑的合成及其絡合和顯色反應研究、系列納米材料的製備與改性。主持國*自然科學基金青年基金、湖北省教育廳科學研究項目、武漢市教育局市屬高校科研項目等各1項；在國內外公開發表相關學術論文35篇，其中SCI收錄4篇，Ei收錄7篇，?1篇獲湖北省機械工程學會優*學術論文三等獎，獲授權發明專利1項；2017年3月至2018年3月應邀赴美國賓夕法尼亞州立大學進行交流與訪問，多次受邀擔任International Journal of Environmental Analytical Chemistry、Desalination and Water Treatment等國內外期刊審稿人 ^[2]