无机化学丛书 第九卷 锰分族 铁系 铂系 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:谢高阳

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页数:0

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出版时间:1998-10-01

价格:42.0

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isbn号码:9787030046192

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《无机化学丛书》第九卷：锰分族、铁系、铂系 作者： [作者姓名，若有] 出版社： [出版社名称，若有] 出版年份： [出版年份，若有] 定价： [定价，若有] ISBN： [ISBN号，若有] 内容简介： 《无机化学丛书》第九卷，聚焦于元素周期表中的三个重要分族——锰分族、铁系以及铂系元素，为读者呈现了这些在现代科学和工业中扮演着至关重要角色的金属元素的系统性研究。本卷深入探讨了这些元素的结构、性质、化学反应性、化合物的制备与应用，以及其在自然界中的分布与形成过程，旨在为化学、材料科学、冶金学、环境科学等领域的专业人士和研究者提供一本全面而深入的参考手册。 第一部分：锰分族元素 本部分系统地介绍了周期表中VIIB族的五种元素：锰（Mn）、锝（Tc）、铼（Re）。 锰（Mn） 物理与化学性质： 详细阐述了锰的原子结构、电子排布、金属晶体结构、熔点、沸点、密度、硬度等物理性质。深入剖析了锰在不同氧化态下的稳定性、氧化还原电势、与酸、碱、非金属的反应性，以及其形成多种配合物的能力。特别关注锰在+2、+3、+4、+6、+7等常见氧化态下的氧化还原行为，以及其在溶液中的形态。 重要化合物： 详尽介绍了锰的氧化物（如MnO、Mn₂O₃、MnO₂、Mn₂O₇）、氢氧化物、硫化物、卤化物、氧化物（如KMnO₄、K₂MnO₄）、以及各种有机锰化合物。对于每种化合物，都提供了其结构、性质、制备方法、热稳定性、溶解性以及主要的化学用途。例如，高锰酸钾（KMnO₄）的强氧化性在实验室和工业中的应用，二氧化锰（MnO₂）在催化、电池等领域的作用。 应用领域： 探讨了锰在合金生产中的关键作用，尤其是作为钢铁的合金元素，能够提高钢的强度、硬度和耐磨性。详细介绍了锰在电池（如碱性锌锰电池）、催化剂（如用于有机合成和环境保护）、颜料、陶瓷、玻璃着色剂、医药（如作为微量元素）等方面的广泛应用。 生物学与环境： 简述了锰在生物体内的生理功能，以及其在环境中的迁移、转化和潜在的毒性效应。 锝（Tc） 合成与放射性： 强调了锝作为一种人造放射性元素，其在自然界中的含量极少，主要通过核反应合成。详细介绍了锝的各种同位素，特别是¹⁰¹Tc，以及它们的半衰期、衰变方式和放射性特征。 化学性质： 探讨了锝在不同氧化态下的化学性质，其与氧、硫、卤素等元素的反应，以及其化合物的稳定性。 应用： 重点介绍了锝在核医学中的重要应用，特别是其放射性同位素作为诊断和治疗用放射性药物的开发与使用，例如用于骨显像、心肌灌注显像等。 铼（Re） 稀有金属与性质： 介绍了铼作为一种稀有的金属元素，其高熔点、高密度、良好的耐高温性能和机械强度。阐述了铼的电子构型、金属键性质以及其在合金中的应用。 化合物与催化： 重点介绍了铼的氧化物（如ReO₂、ReO₃）、硫化物、卤化物以及铼的有机金属化合物。特别强调了铼及其化合物在多相催化领域的杰出表现，例如在石油炼制中的加氢裂化、重整等催化剂中的应用。 应用： 详述了铼在高强度合金（如航空发动机涡轮叶片）中的应用，以及在电子设备、高温热电偶等领域的潜力。 第二部分：铁系元素 本部分聚焦于元素周期表中的Ⅷ族，即铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）三种元素，它们因其独特的磁性、催化活性和合金性能而备受关注。 铁（Fe） 基本性质与同素异形体： 详细描述了铁的原子结构、金属晶体结构（α-Fe、γ-Fe、δ-Fe等同素异形体及其相变温度）、物理性质（熔点、密度、导电性、导热性等）。深入研究了铁的磁性（铁磁性）及其在不同温度下的变化。 化学反应性与氧化还原： 阐述了铁在不同介质中的腐蚀与防护，以及铁在酸、碱、水蒸气等条件下的反应。重点分析了铁在+2、+3氧化态下的化合物性质，以及其氧化还原电势。 重要化合物： 详细介绍了铁的氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄）、氢氧化物、硫化物、卤化物、铁的配合物（如普鲁士蓝）、铁的有机金属化合物等。特别关注了磁铁矿（Fe₃O₄）的磁性和应用，以及含铁配合物在生物体内的作用（如血红蛋白）。 应用： 深入探讨了铁在钢铁工业中的核心地位，包括各种钢材（如碳钢、不锈钢、合金钢）的成分、性能及其加工技术。介绍了铁在催化剂（如氨合成中的哈伯法）、颜料（如氧化铁红）、电磁材料、医药（如补血剂）等领域的应用。 生物无机化学： 详细阐述了铁在生命体内的重要作用，如作为氧气载体的血红蛋白和肌红蛋白，作为酶的辅基，以及在DNA合成中的作用。 钴（Co） 金属性质与磁性： 描述了钴的金属晶体结构、物理性质，以及其重要的铁磁性。 化合物与催化： 重点介绍了钴的氧化物、氢氧化物、硫化物、卤化物，以及钴的配合物。详细阐述了钴化合物在催化剂中的应用，尤其是在有机合成（如羰基化反应、加氢反应）和石油化工领域。 应用： 探讨了钴在合金（如高温合金、硬质合金）中的应用，以提高材料的强度和耐磨性。介绍了钴在电池（如锂离子电池的正极材料）、颜料（如钴蓝）、磁性材料、催化剂、维生素B₁₂等方面的用途。 生物医学： 阐述了钴作为维生素B₁₂的组成部分，在生物体内的重要生理功能。 镍（Ni） 金属性质与合金： 介绍了镍的金属晶体结构、高耐腐蚀性、良好的延展性以及其优异的铁磁性。重点介绍了镍在合金（如不锈钢、蒙乃尔合金、镍基高温合金）中的应用，以提高材料的耐腐蚀性、高温强度和硬度。 化合物与催化： 详细介绍了镍的氧化物、硫化物、卤化物，以及镍的配合物。深入研究了镍及其化合物作为催化剂在加氢反应（如植物油的氢化）、聚合反应等领域的广泛应用。 应用： 介绍了镍在电镀（如装饰性镀镍、功能性镀镍）、电池（如镍氢电池、镍镉电池）、磁性材料、电子元件、催化剂等领域的应用。 生物无机化学： 简述了镍在某些酶中的作用。 第三部分：铂系元素 本部分深入研究了元素周期表中第VIII族的另一组重要元素：钌（Ru）、铑（Rh）、钯（Pd）、锇（Os）、铱（Ir）、铂（Pt），它们以其稀有、贵重、优异的催化性能和耐腐蚀性而著称。 钌（Ru） 金属性质与合金： 介绍了钌的金属晶体结构、高密度、优异的耐腐蚀性和耐高温性。探讨了钌在合金（如用于制造硬质合金、触点）中的应用。 化合物与催化： 详细介绍了钌的氧化物、硫化物、卤化物，特别是钌的配合物（如钌的有机金属化合物）。重点强调了钌及其配合物作为催化剂在烯烃复分解、氧化反应、加氢反应等领域的应用。 其他应用： 简述了钌在电子元件、精密仪器等领域的潜在应用。 铑（Rh） 贵金属与催化： 介绍了铑的稀有性、高熔点、优异的耐腐蚀性。核心内容在于其化合物（特别是配合物）在均相催化中的关键作用，如在乙酸合成、加氢甲酰化等反应中的应用。 应用： 详述了铑在汽车催化转化器中的应用，用于净化尾气。介绍了铑在合金（如高温合金、电接触材料）、精密仪器、珠宝首饰等领域的价值。 钯（Pd） 贵金属与催化： 详细介绍了钯的金属性质、优异的耐腐蚀性和吸氢能力。强调了钯及其化合物（尤其是钯黑、钯碳）在均相和非均相催化领域（如Suzuki偶联、Heck反应、加氢反应）的广泛应用。 应用： 介绍了钯在汽车催化转化器中的关键作用，以及在电子元件（如电容器）、牙科材料、珠宝首饰、制氢技术等领域的应用。 锇（Os） 稀有与毒性： 介绍了锇作为密度最大的元素之一，其金属性质，以及其氧化物（OsO₄）的高度挥发性和剧毒性。 化合物与应用： 简述了锇的化合物，以及其在合金（如用于制造硬质合金、唱针）和作为显微镜染色剂方面的有限应用。 铱（Ir） 高熔点与耐腐蚀： 介绍了铱的极高熔点、优异的耐腐蚀性、耐磨性和良好的导电性。 应用： 探讨了铱在合金（如用于制造高精度测量工具、电子元件、热电偶）中的应用。介绍了铱在喷笔、电极、珠宝首饰等领域的用途。 铂（Pt） 贵金属与催化： 详细阐述了铂的金属性质、优异的耐腐蚀性、延展性和独特的催化活性。深入研究了铂及其化合物（如多相催化剂，如铂黑、铂碳）在均相和非均相催化中的广泛应用，特别是在汽车催化转化器（净化尾气）、化学工业（如硅酮的制备）、医药（如抗癌药物顺铂）等领域。 应用： 介绍了铂在精密仪器、电极、珠宝首饰、标准量器等领域的应用。 生物无机化学： 探讨了铂类药物在癌症治疗中的作用机制。 总结： 《无机化学丛书》第九卷，通过对锰分族、铁系和铂系元素的系统性梳理，不仅呈现了这些元素在基础化学理论上的深刻认识，更突显了它们在推动现代工业发展、解决环境问题、保障人类健康等方面的巨大价值。本卷内容翔实，结构清晰，力求为读者提供一个关于这些重要金属元素全面而深入的知识框架。

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这本书的深度和广度，对于我这个在实验室摸爬滚打多年的化学工作者来说，无疑是一剂强效的“清醒剂”。它并非那种只会罗列数据和反应式的浅尝辄止的入门读物。作者在阐述每一个金属元素（尤其是锰、铁、钴、镍这些关键元素）的特性时，都深入挖掘到了它们在不同环境下的热力学和动力学驱动因素。我特别欣赏它对配位化学中“刚性”与“柔性”配体的区分，这在解释某些催化剂失活机制时，提供了非常精妙的视角。唯一的遗憾是，对于一些前沿的、尚未完全工业化的新合成方法，篇幅显得有些保守。例如，在讨论铁系化合物在光催化领域的最新进展时，信息更新似乎滞后了至少三年。这使得这本书更像是一部奠定坚实基础的“百科全书”，而非紧跟技术前沿的“实时报告”。但话说回来，正是这种对基础原理的深挖和梳理，才让它具备了超越时间价值的耐读性。我经常会翻阅其中关于这些元素矿物学起源和冶金早期历史的章节，那段历史的叙述充满了化学家对物质的敬畏感。

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阅读体验上，这本书的语言风格像一位严谨而略带学究气的导师在跟你对话。句子结构复杂，常常包含多个从句来精确限定条件和前提，这在保证化学描述准确性的同时，也对读者的专注度提出了较高的要求。我发现自己常常需要放慢语速，甚至在遇到一些长达三行的复杂化学命名或机理描述时，不得不停下来，在草稿纸上重新绘制一遍反应路径。这种阅读过程是费力的，但收获也相应地巨大。它迫使你不仅仅是“看”到了信息，而是真正“消化”了信息。特别是关于铂系金属（如钌、铑、钯）的催化循环分析，那种层层递进的逻辑推导，让我对那些看似‘神奇’的催化反应有了更深刻的结构认知。如果说有什么可以改进的地方，那就是排版上偶尔出现的术语一致性问题，比如同一个化合物在不同章节中，偶尔会出现旧式和新式命名混用的情况，这对于追求完美规范的读者来说，可能会引起轻微的不适。

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这本书的装帧和印刷质量实在令人称道，那种厚重实在的手感，仿佛承载着化学世界的百年积淀。纸张的质地非常适合长时间阅读，即便是翻阅反复触碰的章节，也不会轻易出现磨损的迹象。尤其是那些复杂的分子结构图和晶格模型，线条清晰，色彩过渡自然，即便是对于初次接触这些复杂概念的学习者来说，也能提供极佳的视觉辅助。我记得翻阅到有关过渡金属电子构型变化的部分时，那张彩图将 $d$ 轨道的能量分裂解释得淋漓尽致，比起教科书上的平面示意图，这种精细的图解无疑是加分项。不过，我也留意到，这本书的目录编排虽然逻辑严谨，但在跨章节的知识点衔接上，似乎略显跳跃。比如，从锰的氧化态变化过渡到铁的配合物稳定性时，中间缺少一个清晰的承上启下的过渡段落，需要读者自己在大脑中建立起中间的化学原理桥梁。总体而言，作为一本工具书级别的参考资料，它的实体呈现无疑是顶级的，拿在手里就能感受到一股沉甸甸的专业气息，值得在书架上占据一席之地。

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就其作为参考手册的实用性而言，这本书的索引设计堪称典范。当你需要快速定位某个特定化合物的物理常数或者特定的光谱数据时，那详尽的字母索引能够让你几乎在瞬间找到目标。这对于进行实验设计和数据核对的工作流至关重要，大大减少了在海量信息中“淘金”的时间成本。然而，我注意到，对于那些需要进行快速跨元素比较的读者，直接通过目录跳转可能稍显繁琐。如果能加入一个“关键性质对比表格”的附录，比如将所有锰、铁、铂系元素的标准电极电位、熔点、常见配位数等核心数据集中罗列出来，将能进一步提升其作为快速参考工具的效率。总而言之，这是一本需要细心研读、反复查阅的厚重典籍，它的价值在于提供了一个无懈可击的理论基底，确保读者在面对任何关于这些过渡金属的挑战时，都能找到最可靠的解释和数据支持，是化学资料库中不可或缺的一环。

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这本书的价值，很大程度上体现在它对“异常”现象的解释上。化学世界中充满了违反直觉的案例，而这本书成功地将这些反常之处纳入了一个宏大的框架体系中。比如，为什么锰的氧化态可以达到惊人的七价，而铁的常见氧化态却相对集中？书中详细梳理了离子半径、有效核电荷和晶体场稳定化能的综合影响，提供了非常令人信服的定量分析。我特别喜欢它引入的“群组效应”的概念，它超越了单纯的周期性规律，强调了相邻元素之间复杂的电子相互作用。唯一的不足，或许在于它对“应用”场景的描述略显平铺直叙。虽然提到了这些金属在合金、颜料和催化剂中的作用，但对于当代材料科学中如何利用这些元素的独特磁性或电学特性来设计新型功能材料的介绍，显得比较简略。它更侧重于“这是什么”和“为什么是这样”，而对“能做什么更酷的事情”的探索略显不足，更像是一部扎实的“基础理论奠基石”。

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