《无机化学与化学分析》全书共16章。其中第1～8章讲述化学基本原理，包括化学热力学、化学平衡、化学动力学、物质的结构与性质、元素周期性、配合物等基本知识；第9～14章讲述元素化学中的核心内容；第15、16章讲述化学分析的基本知识。为方便读者巩固所学知识，提高解决问题的能力，每章均配有丰富的思考题和习题。同时考虑到不同读者的需求，每章适当介绍了一些本学科相关的前沿知识，读者可扫二维码阅读参考。 与本书配套的“无机化学”“化学分析”在线开放课程已在中国大学MOOC平台上线，在线课程包括微课视频、章节课件、模拟动画、演示实验、学习笔记、习题库、在线作业与试题等多种形式，读者在使用本书的同时可开展线上学习。 本书可作为高等学校化学化工类、近化学类各专业的无机化学与化学分析课程教材或普通化学课程教材，亦可作为其他专业的参考书。

田昀，博士，天津大学副教授，2005年毕业于天津大学化工学院，获博士学位，同年就职于天津大学理学院化学系。主讲《无机化学与化学分析》、《无机化学》《无机化学实验》等多门课程。《无机化学与化学分析》首批国家 级一 流本科课程负责人。

绪论 001 0.1 化学的研究对象 001 0.2 化学的发展进程 002 0.3 现代化学的主要分支 003 0.4 无机化学与分析化学的发展趋势 004 0.5 “无机与分析化学”课程的任务和内容 006 第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 008 学习要求 008 1.1 气体的计量 008 1.1.1 理想气体状态方程 008 1.1.2 理想气体分压定律 009 1.2 化学反应中的质量关系 010 1.2.1 应用化学反应方程式的计算 010 1.2.2 化学计量数与反应进度 011 1.3 化学反应中的能量关系 013 1.3.1 基本概念和术语 013 1.3.2 化学反应的热效应 015 1.3.3 应用标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变 017 化学视野 化学与化工 019 思考题 020 习题 021 第2章 化学反应的方向、速率和限度 023 学习要求 023 2.1 化学反应的方向和吉布斯自由能变 023 2.1.1 化学反应的自发过程 023 2.1.2 影响化学反应方向的因素 024 2.1.3 热化学反应方向的判断 026 2.1.4 使用ΔrGm判据的条件 028 2.2 化学反应速率 029 2.2.1 反应速率的定义 029 2.2.2 反应速率理论 030 2.2.3 影响化学反应速率的因素 031 2.3 化学反应的限度 034 2.3.1 可逆反应与化学平衡 034 2.3.2 平衡常数 035 2.3.3 化学平衡的计算 039 2.4 化学平衡的移动 040 2.4.1 浓度对化学平衡的影响 041 2.4.2 压力对化学平衡的影响 042 2.4.3 温度对化学平衡的影响 043 2.4.4 催化剂和化学平衡 044 化学视野 极端条件对化学反应的影响 045 思考题 046 习题 048 第3章 酸碱反应和沉淀反应 051 学习要求 051 3.1 水的解离反应和溶液的酸碱性 051 3.1.1 酸碱的解离理论 051 3.1.2 水的解离反应 051 3.1.3 溶液的酸碱性和pH 052 3.2 弱电解质的解离反应 053 3.2.1 解离平衡和解离常数 053 3.2.2 解离度和稀释定律 054 3.2.3 弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算 054 3.2.4 多元弱酸的分步解离 056 3.2.5 解离平衡的移动—同离子效应 057 3.2.6 缓冲溶液 058 3.3 盐类的水解反应 060 3.3.1 水解反应和水解常数 060 3.3.2 分步水解 062 3.3.3 盐溶液pH的近似计算 062 3.3.4 影响盐类水解度的因素 063 3.3.5 盐类水解的抑制和利用 063 3.4 沉淀反应 063 3.4.1 难溶电解质的溶度积和溶解度 064 3.4.2 沉淀反应 065 3.4.3 沉淀的溶解和转化 071 3.4.4 沉淀反应的应用 073 化学视野 近代酸碱理论 074 思考题 075 习题 076 第4章 氧化还原反应与应用电化学 078 学习要求 078 4.1 氧化还原方程式的配平 078 4.1.1 氧化数法 078 4.1.2 离子-电子法（或半电池法） 080 4.2 电极电势 081 4.2.1 原电池 081 4.2.2 电极电势的产生 082 4.2.3 电极电势的测定 082 4.2.4 影响电极电势的因素 083 4.2.5 电极电势的应用 085 4.3 氧化还原反应的方向和限度 087 4.3.1 氧化还原反应的方向 087 4.3.2 氧化还原反应的限度 089 4.4 电势图及其应用 090 4.5 实用电池 092 4.5.1 一次电池 092 4.5.2 二次电池 093 4.5.3 锂离子电池 093 4.5.4 燃料电池 094 化学视野 无机非水溶液中的无机化学反应 094 思考题 096 习题 097 第5章 原子结构与元素周期性 100 学习要求 100 5.1 原子结构的经典概念 100 5.2 原子结构的近代概念 101 5.2.1 电子的波粒二象性 101 5.2.2 不确定原理 102 5.2.3 概率 102 5.2.4 原子轨道 102 5.2.5 电子云 106 5.2.6 量子数 107 5.3 原子中电子的分布 107 5.3.1 基态原子中电子分布原理 107 5.3.2 多电子原子轨道的能级 108 5.3.3 基态原子中电子的分布 109 5.3.4 简单基态阳离子的电子分布 112 5.3.5 元素周期系与核外电子分布的关系 113 5.3.6 元素周期表 114 5.4 原子性质的周期性 114 5.4.1 原子半径 114 5.4.2 电离能和电子亲和能 115 5.4.3 电负性 116 5.4.4 元素的氧化数 117 5.4.5 元素的金属性和非金属性 118 化学视野 微观物质的深层次剖示 118 思考题 119 习题 120 第6章 分子的结构与性质 122 学习要求 122 6.1 键参数 122 6.1.1 键能 123 6.1.2 键长 123 6.1.3 键角 124 6.2 价键理论 124 6.2.1 共价键 125 6.2.2 离子键 127 6.3 分子的几何构型 128 6.3.1 经典价键理论的局限性 128 6.3.2 杂化轨道理论 128 6.3.3 价层电子对互斥理论 131 6.4 分子轨道理论 135 6.4.1 分子轨道的基本概念 136 6.4.2 分子轨道的形成 136 6.4.3 分子轨道的能级 138 6.4.4 分子轨道理论的应用 139 6.5 分子间力和氢键 141 6.5.1 分子的极性和变形性 141 6.5.2 分子间力 143 6.5.3 氢键 145 化学视野 分子概念的拓展与化学定义的演化 147 思考题 147 习题 149 第7章 固体的结构与性质 151 学习要求 151 7.1 晶体和非晶体 151 7.1.1 晶体的特征 151 7.1.2 晶体的内部结构 152 7.1.3 单晶体和多晶体 153 7.1.4 非晶体物质 153 7.1.5 液晶 154 7.2 离子晶体及其性质 154 7.2.1 离子晶体的特征和性质 154 7.2.2 离子晶体中最简单的结构类型 155 7.2.3 离子晶体的稳定性 155 7.3 原子晶体和分子晶体 156 7.3.1 原子晶体 156 7.3.2 分子晶体 157 7.4 金属晶体 157 7.4.1 金属晶体的内部结构 157 7.4.2 金属键 158 7.4.3 金属键的能带理论 158 7.5 混合型晶体和晶体的缺陷 160 7.5.1 混合型晶体 160 7.5.2 实际晶体的缺陷及其影响 160 7.5.3 非化学计量化合物 162 7.5.4 实际晶体的键型变异 162 7.6 离子极化对物质性质的影响 162 7.6.1 离子的电子构型 163 7.6.2 离子极化的概念 163 7.6.3 离子极化对物质结构和性质的影响 165 7.7 固体的物性 166 7.7.1 解理性 166 7.7.2 硬度 166 7.7.3 磁性 167 7.7.4 非线性光学效应 167 7.7.5 超导性 167 7.7.6 纳米物质的特异性 168 化学视野 固相反应 169 思考题 170 习题 171 第8章 配合物的结构与性质 173 学习要求 173 8.1 配合物的基本概念 173 8.1.1 配合物的组成 173 8.1.2 配合物的化学式及命名 175 8.2 配合物的化学键理论 176 8.2.1 配合物的价键理论 176 8.2.2 晶体场理论 179 8.3 配合物在水溶液中的稳定性 184 8.3.1 配位-解离平衡及其平衡常数 184 8.3.2 配离子稳定常数的有关计算 185 8.4 几类典型的配合物 188 8.4.1 简单配合物 188 8.4.2 螯合物 188 8.4.3 羰合物 188 8.4.4 配合物形成体和配位原子在周期系中的分布 189 8.5 配位化学的应用 189 8.5.1 在分析化学方面 189 8.5.2 在配位催化方面 190 8.5.3 在冶金工业方面 190 8.5.4 在电镀工业方面 191 8.5.5 在生物、医药学方面 191 化学视野 配位化学发展前景 191 思考题 192 习题 193 第9章 氢及稀有气体 195 学习要求 195 9.1 元素概述 195 9.1.1 元素的分类 195 9.1.2 元素在自然界中的存在形态 196 9.1.3 元素分布和我国的自然资源 197 9.1.4 单质的晶体结构和物理性质 197 9.1.5 单质的化学性质 199 9.1.6 单质的制取方法 200 9.2 氢 201 9.2.1 氢原子的性质及其成键特征 201 9.2.2 氢气的性质和用途 201 9.2.3 氢气的制备方法 203 9.3 稀有气体 204 9.3.1 稀有气体的结构、性质和用途 204 9.3.2 稀有气体化合物 205 化学视野 元素的起源和演化 206 思考题 206 习题 207 第10章 碱金属和碱土金属元素 208 学习要求 208 10.1 s区元素概述 208 10.2 碱金属和碱土金属的性质 209 10.3 氢化物 210 10.4 氧化物 211 10.4.1 正常氧化物 211 10.4.2 过氧化物和超氧化物 212 10.5 氢氧化物 213 10.5.1 碱金属和碱土金属氢氧化物的碱性 213 10.5.2 碱金属和碱土金属氢氧化物的溶解性 214 10.6 盐类 214 10.6.1 盐类的性质 214 10.6.2 某些盐类的生产和用途 216 10.7 配合物 217 化学视野 我国盐湖资源的开发 218 思考题 218 习题 219 第11章 卤素和氧族元素 220 学习要求 220 11.1 p区元素概述 220 11.2 卤族元素 221 11.2.1 卤族元素通性 221 11.2.2 卤素单质 222 11.2.3 卤化氢和氢卤酸 225 11.2.4 卤化物 226 11.2.5 氯的含氧酸及其盐 228 11.3 氧族元素 231 11.3.1 氧族元素概述 231 11.3.2 氧和臭氧 231 11.3.3 过氧化氢 233 11.3.4 硫化氢、硫化物和多硫化物 235 11.3.5 硫的氧化物、含氧酸及其盐 237 化学视野 海洋资源的综合利用 242 思考题 244 习题 244 第12章 氮族、碳族和硼族元素 246 学习要求 246 12.1 氮族元素 247 12.1.1 氮族元素概述 247 12.1.2 氮气 248 12.1.3 氨及铵盐 248 12.1.4 氮的氧化物、含氧酸及其盐 250 12.1.5 磷的含氧酸及其盐 254 12.1.6 砷、锑、铋及其重要化合物 256 12.2 碳族元素 258 12.2.1 碳族元素概述 258 12.2.2 碳及其重要化合物 259 12.2.3 硅及其重要化合物 262 12.2.4 锡、铅的重要化合物 265 12.3 硼族元素 268 12.3.1 硼族元素概述 268 12.3.2 硼的氢化物 269 12.3.3 硼酸及其盐 270 12.3.4 氧化铝和氢氧化铝 271 12.3.5 铝盐 271 12.4 对角关系 273 化学视野 氮、碳元素在自然界中的循环 274 思考题 275 习题 275 第13章 过渡元素（一） 278 学习要求 278 13.1 过渡元素概述 278 13.1.1 过渡元素原子的特征 279 13.1.2 单质的物理性质 279 13.1.3 金属活泼性 279 13.1.4 氧化数 280 13.1.5 非整比化合物 281 13.1.6 化合物的颜色 281 13.1.7 配位催化 282 13.1.8 磁性 282 13.2 钛族、钒族元素 282 13.2.1 钛族、钒族元素概述 282 13.2.2 钛的重要化合物 283 13.2.3 钒的重要化合物 285 13.3 铬族元素 286 13.3.1 铬族元素概述 286 13.3.2 铬的重要化合物 287 13.4 锰族元素 289 13.4.1 锰族元素概述 289 13.4.2 锰的重要化合物 290 13.5 铁系和铂系元素 292 13.5.1 铁系和铂系元素概述 292 13.5.2 铁、钴、镍的化合物 293 化学视野 过渡金属有机配合物及其催化作用 297 思考题 297 习题 299 第14章 过渡元素（二） 302 学习要求 302 14.1 铜族元素 302 14.1.1 铜族元素概述 302 14.1.2 铜的重要化合物 304 14.1.3 银的重要化合物 307 14.2 锌族元素 308 14.2.1 锌族元素概述 308 14.2.2 锌的重要化合物 310 14.2.3 汞的重要化合物 311 14.3 镧系和锕系元素概述 314 14.3.1 价层电子构型与氧化数 315 14.3.2 原子半径、离子半径和镧系收缩 316 14.3.3 金属活泼性 316 14.3.4 离子的颜色 317 14.3.5 离子的磁性 317 14.4 稀土元素 318 14.4.1 稀土元素资源 318 14.4.2 稀土元素的提取 318 14.4.3 稀土元素的应用 319 14.5 核反应和超铀元素的合成 320 14.5.1 放射性衰变和应用 320 14.5.2 粒子轰击原子核和新元素的合成 322 14.5.3 核裂变和原子弹 323 14.5.4 核聚变和氢弹 323 化学视野 铜的冶炼、金的提取、银的回收 324 思考题 325 习题 326 第15章 化学分析概述 329 学习要求 329 15.1 绪论 329 15.1.1 分析化学的任务和作用 329 15.1.2 分析方法的分类 330 15.1.3 定量分析的一般步骤 330 15.2 定量分析中的误差 331 15.2.1 准确度和误差 331 15.2.2 精密度和偏差 332 15.2.3 准确度与精密度 333 15.2.4 系统误差和随机误差 334 15.2.5 提高分析结果准确度的方法 334 15.3 定量分析的数据处理 335 15.3.1 随机误差的正态分布 335 15.3.2 有限次测定数据的统计处理 337 15.3.3 显著性检验 338 15.3.4 可疑数据的取舍 340 15.4 有效数字及其运算规则 342 15.4.1 有效数字的意义和位数 342 15.4.2 有效数字的运算规则 343 15.4.3 有效数字的修约规则 343 化学视野 离子交换法 344 思考题 344 习题 345 第16章 滴定分析法 346 学习要求 346 16.1 滴定分析法概述 346 16.1.1 滴定分析法的特点 346 16.1.2 滴定分析法的类型、对滴定反应的要求和滴定方式 347 16.1.3 标准溶液的配制方法 348 16.1.4 滴定分析的计算 349 16.2 酸碱滴定法 351 16.2.1 酸碱质子理论 351 16.2.2 滴定曲线和分布系数 353 16.2.3 酸碱滴定曲线和指示剂的选择 355 16.2.4 酸碱滴定法的基本原理 357 16.2.5 酸碱滴定法的应用示例 364 16.3 配位滴定法 365 16.3.1 EDTA及其配合物 365 16.3.2 配位反应的副反应系数和条件稳定常数 367 16.3.3 金属指示剂 370 16.3.4 配位滴定法的基本原理 372 16.3.5 配位滴定法的应用 375 16.4 氧化还原滴定法 376 16.4.1 条件电极电势 376 16.4.2 条件平衡常数 377 16.4.3 氧化还原滴定指示剂 378 16.4.4 氧化还原滴定法的基本原理 379 16.4.5 重要的氧化还原滴定法 381 16.5 沉淀滴定法 385 16.5.1 莫尔法 385 16.5.2 佛尔哈德法 386 16.5.3 法扬斯法 386 化学视野 重量分析法 387 思考题 388 习题 389 附录 391 附录1 本书常用量、单位的符号 391 附录2 SI制和我国法定计量单位及国家标准 393 附录3 一些基本的物理常数 394 附录4 标准热力学数据（298.15K，100kPa） 394 附录5 解离常数（298.15K） 397 附录6 溶度积常数（298.15K） 398 附录7 标准电极电势（298.15K） 399 附录8 常用氧化剂、还原剂及其反应产物 402 附录9 常见阴、阳离子的主要鉴定方法 403 附录10 金属配合物的累积稳定常数 406 附录11 一些金属离子的lgα(MOH)值 407 附录12 常见化合物的分子量 408 参考文献 410