Problems for General Chemistry and Qualitative Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Carl John Nyman

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1975-03-12

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471651642

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 普通化学
• 定性分析
• 习题集
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• 化学教学
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• 化学基础
• 实验指导
• 问题求解

《无机化学基础与定性分析：面向现代科学的探索》 图书导言 本书旨在为化学、材料科学、环境科学、生命科学等领域的学生和研究人员提供一套扎实、深入且具有前瞻性的无机化学和定性分析基础知识体系。在信息爆炸的时代，对物质世界基本规律的理解比以往任何时候都更为重要。本书不仅仅是知识的简单罗列，更是一本引导读者掌握科学思维、提升实验技能、并能将理论应用于解决复杂实际问题的工具书。 第一部分：无机化学原理的深度解析 第一章：原子结构与周期性 本章从量子力学的基本概念入手，系统阐述了原子内部电子的排布规律和能级结构。我们详细讨论了波恩-奥本海默近似在分子体系中的应用，并深入剖析了各种量子数对原子光谱和化学性质的决定性影响。着重讲解了泡利不相容原理、洪特规则以及海森堡不确定性原理在理解多电子原子电子排布中的核心作用。 周期律的再认识： 周期表不再仅仅是一个排列工具，而是揭示元素之间内在关联的“化学地图”。我们将超越元素电负性、原子半径的常规讨论，深入探讨稀有气体化合物的形成机制、过渡金属内层电子的特性，以及镧系和锕系元素独特的电子结构如何影响其化学行为和应用。 第二章：化学键的本质与分子几何 化学键的形成是物质世界多样性的源泉。本章将超越简单的路易斯结构理论，重点解析价键理论（VB）和分子轨道理论（MO）的互补性。 VB理论的精进： 我们将详述杂化轨道的概念，并将其应用于解释各类分子（如 $ ext{BF}_3$, $ ext{SF}_4$, $ ext{XeF}_2$ 等）的精确几何构型，引入VSEPR模型的严格限制与应用范围。 MO理论的深入： 针对双原子分子和简单多原子分子，详细构建分子轨道能级图，解释键级、键能和磁性的精确计算。特别关注反键轨道的能量影响以及d轨道参与的分子轨道特性。 金属键与非经典键合： 深入探讨金属的能带理论，解释金属的导电性、延展性；并探讨氢键、$pi-pi$ 堆积和范德华力的微观本质及其在凝聚态物质中的宏观体现。 第三章：无机酸碱理论与配位化学 酸碱理论的拓展是理解化学反应活性的关键。 超越质子： 本章不仅涵盖布朗斯台德-洛里和路易斯酸碱理论，更引入了皮尔逊硬/软酸碱（HSAB）理论的定量描述，用以预测反应的方向性、稳定性和催化效应。我们将讨论溶剂效应对酸碱强度的影响。 配位化合物的结构与成键： 详细介绍配位数的概念、异构现象（几何异构、光学异构）。核心在于晶体场理论（CFT）和配位场理论（LFT）。CFT用于解释d区金属配合物的颜色、磁矩和光谱特性，重点讨论低/高自旋的判断标准。LFT则引入了π-供体/受体配体的概念，深化对键合强度的理解。 第四章：无机反应热力学与动力学 反应的自发性与速率是化学过程的两大支柱。 热力学基础： 深入分析生成焓、生成吉布斯自由能的计算方法，重点阐述熵的微观解释（无序度与热力学势能的关系）。讨论在非标准状态下（如高温高压或非常规溶剂中）反应平衡的移动规律。 反应速率与机理： 速率定律的推导和实验测定方法。重点剖析活化能的意义，引入过渡态理论，解释催化剂如何通过降低过渡态能垒来加速反应。对复杂反应的连锁反应、分支反应进行必要的数学模型分析。 第二部分：现代定性与定量分析的融合 本部分旨在培养读者严谨的实验思维和数据处理能力，将传统湿法分析与现代仪器分析的理念有机结合。 第五章：溶液中的平衡与沉淀分离 定性分析的核心在于利用化学性质差异实现物质的分离和鉴定。 溶解度积与分步沉淀： 详细讲解溶度积 ($K_{sp}$) 在控制沉淀分离中的应用，包括如何通过调节 $ ext{pH}$ 值或引入掩蔽剂实现组分的选择性沉淀。 离子强度与活度： 修正德拜-休克尔公式，引入活度系数 ($gamma$) 对真实平衡常数的影响，这是精确控制分离过程的关键。 掩蔽与萃取： 系统介绍利用络合反应进行掩蔽以消除干扰离子的原理和实例。液-液萃取的理论基础（分配系数 $K_D$），以及多级萃取在痕量分析中的效率提升。 第六章：氧化还原平衡与电化学分析基础 氧化还原反应是许多重要分析方法的基础。 标准电极电势与能斯特方程： 深入解析电极电势的物理意义，能斯特方程在非标准条件下的应用。详细讨论$ ext{pH}$值、配位、沉淀对电极电势的修正，这是精确进行电位滴定和电化学测量的先决条件。 滴定分析的精细控制： 重点分析氧化还原滴定中化学计量点与半点的电位变化特征。讨论氧化还原指示剂的选择原理。 第七章：定性分析的系统性步骤与经典鉴定 本章将传统无机分析流程进行系统化重构，强调逻辑性和效率。 系统分组沉淀法的优化： 详细分解经典的阳离子（I、II、III、IV、V族）和阴离子分析流程。每一步骤的化学原理、可能出现的副反应、以及如何通过调节 $ ext{pH}$ 和添加特定试剂（如硫化氢、氨水、碳酸铵）来确保分离的完全性。 特征离子检验： 针对每种金属离子，深入探讨其在不同环境下的特征颜色、沉淀形态、焰色反应、以及与特定试剂形成的配合物的微观结构，解释为何这些反应是可靠的鉴定手段。例如，对 $ ext{Fe}^{3+}$ 的 $ ext{SCN}^-$ 显色反应的光吸收机理的探讨。 第八章：分析数据的可靠性与误差分析 现代化学分析离不开对数据质量的严格控制。 统计学在分析化学中的应用： 介绍正态分布在实验误差分析中的地位。详细阐述平均值、标准偏差（绝对与相对）、置信区间的计算。 误差的来源与消除： 系统分类系统误差（恒定误差）和随机误差。探讨如何通过校准曲线、空白实验、标样回收率等方法来识别和校正系统误差，以及如何通过增加平行实验次数来减小随机误差。 总结与展望 本书的编写始终贯穿着“结构决定性质，性质决定应用”的核心思想。通过对无机化学基本原理的深入理解和对定性分析技术的系统训练，读者将不仅能准确识别物质，更能预测其行为，为后续的深入研究和工程实践打下坚实的基础。本书的深度和广度，旨在培养下一代能够驾驭复杂化学挑战的专业人才。

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从整体的编排风格来看，这本《Problems for General Chemistry and Qualitative Analysis》散发出一种扎实而略显古朴的学术气息，它不追求花哨的图表或时髦的排版，而是专注于知识的深度和广度。我尤其喜欢它对“异构体与立体化学”在无机配合物中的应用题部分。这类题目往往是许多学生容易跳过或草草了事的地方，但这本书却设置了非常精妙的晶体场理论应用题，要求计算不同配体场强度下高/低自旋态的能量差异，以及如何通过光谱数据来推断配合物的几何构型。这已经超出了普通“普化”的范畴，更像是进入了无机化学的专业领域。阅读这些题目，感觉自己不是在做习题，而是在参与一场智力挑战赛。它真正做到了“Qualitative Analysis”——不仅仅是定性分析的实验技巧，更是对化学现象本质的深刻洞察与定性判断能力。虽然市面上有很多号称“经典”的习题集，但这本书的特点在于，它能让你在解题的过程中，真正体会到化学学科的严密性和逻辑之美，它培养的不仅仅是解题技巧，更是一种科学探究的精神。

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我必须承认，这本书在构建化学思维框架方面的能力是顶级的，但这并不意味着它是一本“温柔”的教材。对于那些习惯了循序渐进式教学的读者而言，这本书的前几章可能会带来一场“知识冲击”。它似乎默认读者已经具备了扎实的代数基础和基础的物理概念，直接将我们抛入了定量分析的深水区。例如，在涉及溶液缓冲体系稳定性的那几章练习题中，它直接考察了Henderson-Hasselbalch方程在高浓度离子强度下的修正问题，这在很多基础教材中是完全不会涉及的细节。我当时的感觉是，这本书把“定性分析”的“定性”二字解释成了“必须深入到微观层面去理解的质量变化”，而不是简单的“识别沉淀颜色”。它对实验误差和数据处理的讨论也极其到位，不再满足于计算平均值，而是引入了标准偏差和误差传播的严格计算，这对于培养严谨的实验科学家的素养至关重要。我用这本书准备过一次重要的笔试，事后感觉，与其说是我准备了考试，不如说这本书让我经历了一次高强度的思维训练营，它让你对“精确”二字有了更深刻的敬畏。

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这本《Problems for General Chemistry and Qualitative Analysis》简直是化学学习者的“圣经”！我记得我大一刚接触无机化学和定性分析时，感觉那些理论知识就像空中楼阁，飘忽不定，只有在真正上手做题时，才发现自己到底懂了多少。这本书的题目设置非常巧妙，它不像有些教材那样只罗列一些枯燥的计算题，而是将理论知识融入到实际的分析场景中。比如，关于沉淀平衡和溶解度积的题目，它会设计成让你去判断在特定pH值下，哪种离子会优先沉淀，这对于理解化学平衡的实际应用至关重要。我特别欣赏它对定性分析部分的处理，它不仅仅是让你记住“加酸会生成什么沉淀”，而是要求你分析干扰离子、考虑分组沉淀的顺序，这迫使我们必须构建一个完整的分析思路，而不是死记硬背流程图。每道题的后面，通常都会附带着详尽的步骤解析，即便是对于那些看起来很复杂的平衡计算，也能被拆解得井井有条，让人豁然开朗。这本书的价值在于，它教会你的不是“答案是什么”，而是“应该如何思考”。它确实需要你投入大量的时间去消化，但一旦你啃下来，你会发现自己对化学的理解深度和广度都得到了质的飞跃，尤其是面对期末考试那种综合性强、需要灵活运用的试题时，手感会明显不同。

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说实话，这本书刚拿到手的时候，厚度和分量都让我有点望而生畏。它给人的感觉就是“硬核”，完全没有那种为了迎合初学者而刻意简化的倾向，反而处处透着一股严谨的学院派气息。我个人对物理化学背景下的化学热力学和平衡部分尤其有感触。书中关于活度和电化学的习题，深度远超普通入门教材。比如，它会要求你利用能斯特方程推导复杂的电池电动势，并且还要考虑到温度和浓度的微小变化对平衡常数的影响，这已经触及到更深层次的化学原理了。我记得有一次我被一道关于氧化还原滴定的题目卡住了很久，涉及到了多步氧化还原体系的等效当量点判断，书后的解答虽然给出了清晰的步骤，但要真正理解为什么需要分步计算，我不得不回头去翻阅相关的电化学理论。这本书的伟大之处可能就在于此——它不是一个填鸭式的工具书，而是一个思维的磨刀石。它不接受任何肤浅的理解，逼着你把每一个公式的推导过程、每一个假设的合理性都审视一遍。对于那些目标是进入研究领域或者希望在化学基础知识上打下无比扎实基础的学生来说，这本书的价值无可替代，尽管学习过程可能会伴随着不少抓耳挠腮的挫败感。

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这本书在定性分析的实验操作思维训练上，简直是教科书级别的存在。我记得有一组关于“未知混合物分离”的综合题，它没有给出明确的试剂名称，而是用“一种能与酸性环境中特定金属离子形成稳定络合物的试剂”来描述，要求我们根据已学的知识推导出可能的选择，并分析其对后续步骤的影响。这种开放式的设问，极大地锻炼了我们对化学试剂性质的融会贯通能力。它让你跳出了机械重复实验步骤的怪圈，而是像一个真正的分析化学家那样去设计流程。举个例子，关于硫酸盐的沉淀分离，它会提出一个极端的酸度条件，让你去计算在这个条件下，哪些常见的干扰离子可能无法被完全去除，进而要求你设计一个“除杂”步骤。这种对“条件依赖性”的强调，是普通题库所不具备的。它教会我们，化学反应不是发生在真空中的理想状态，而是发生在充满各种限制和干扰的现实世界里，每一步操作都需要深思熟虑，这本书就是那个帮你搭建分析逻辑大厦的坚实地基。

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