Elements of the p Block

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出版者:Springer Verlag
作者:Harding, Charlie (EDT)/ Janes, Rob (EDT)/ Johnson, David (EDT)
出品人:
页数:312
译者:
出版时间:1998-9
价格:$ 57.63
装帧:Pap
isbn号码:9780854046904
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
  • p区元素
  • 无机化学
  • 元素化学
  • 周期表
  • 化学键
  • 分子结构
  • 晶体结构
  • 材料化学
  • 化学性质
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具体描述

Presenting a systematic approach to the chemistry of the p Block elements and hydrogen, this book also introduces some basic topics concerning chemical bonding, such as oxidation numbers, bond strengths, dipole moments and intermolecular forces. The chemistry is illustrated by coverage of the biological role of nitric oxide and of hydrogen bonding, and the new chemistry of carbon nanotubes. Applied aspects of the topic are developed in the two Case Studies, which examine the causes and prevention of acid rain and the inorganic chemical industry. The accompanying CD-ROMs cover silicate mineral structures, the inert pair effect and a database of chemical reactions of the p Block elements. The Molecular World series provides an integrated introduction to all branches of chemistry for both students wishing to specialise and those wishing to gain a broad understanding of chemistry and its relevance to the everyday world and to other areas of science. The books, with their Case Studies and accompanying multi-media interactive CD-ROMs, will also provide valuable resource material for teachers and lecturers. (The CD-ROMs are designed for use on a PC running Windows 95, 98, ME or 2000.)

好的,以下是一本名为《Elements of the p Block》的图书简介,内容详尽且不包含您提及的书名: 《周期表边缘的奇观:p区元素化学概览》 作者: [此处留空,模拟专业著作风格] 出版社: [此处留空,模拟专业出版社风格] 书籍核心焦点: 本书深入探讨了元素周期表中p区元素的丰富化学特性、结构、反应机理以及在现代科学与工业中的关键应用。从硼的半金属特性到稀有气体在极端条件下的行为,本书提供了一个系统、全面的视角,旨在为高年级本科生、研究生以及专业研究人员提供坚实的理论基础和前沿的实验洞察。 内容梗概与结构布局: 本书严格遵循元素周期表的顺序,系统性地剖析了p区(第13至第18族)元素的独特性质。全书共分为五大部分,辅以大量的实验数据、结构模型图和反应机理示意图,确保内容的深度与广度达到专业学术著作的要求。 第一部分:p区元素基础与趋势 (The Foundational Principles) 本部分首先回顾了p区元素在周期表中的位置,强调了其核心特征——价电子构型决定了其从强电负性非金属到类金属再到贫金属的转变。重点讨论了以下几个关键趋势及其背后的电子结构原理: 1. 电负性和电离能: 深入分析了族内从上到下的变化规律,并解释了“惰性电子对效应”(Inert Pair Effect)在重元素(如Tl, Bi)中如何显著影响氧化态的稳定性,特别是Sb(V)/Sb(III)和Tl(III)/Tl(I)之间的平衡。 2. 键合特性: 讨论了p区元素在形成共价键和离子键时的倾向性差异。例如,B、C、N倾向于形成稳定且结构多样的共价化合物,而Al、Ga及后续元素则开始表现出更强的离子键倾向。 3. 氧化物与氢化物: 对该区域元素的主要氧化态化合物进行分类比较,揭示了高价态和低价态的稳定性差异,并引入了酸碱性与氧化态的关系。 第二部分:第13族:类金属的边界——硼、铝与后过渡金属 (The Metalloid Frontier) 本部分聚焦于硼族元素。硼的化学性质独特,其缺乏足够的价电子形成完整的八隅体,导致了其标志性的缺电子和簇状化学(如硼烷、碳硼烷)。 硼化学的深度解析: 详细阐述了硼的sp2杂化在形成二维结构(如BN)和三维骨架结构中的作用。硼烷的n, n+2, n+4规则及其电子离域模型是本章的重点。 铝的工业地位与配位化学: 探讨了铝在水溶液中形成[Al(H2O)6]3+时的水解平衡,以及有机铝化合物(如三烷基铝)作为高效催化剂在聚合反应中的应用。同时,对镓、铟和铊的特性进行了区分性介绍,特别是铊的剧毒性及其在(I)和(III)态之间的动态平衡。 第三部分:第14族:碳的王国与硅的结构 (The Carbon Family and Structural Diversity) 本章是全书最宏大的一部分,鉴于碳的极端重要性,对其进行了最详尽的论述。 碳同素异形体的精妙世界: 详细比较了金刚石、石墨、富勒烯(C60/C70)和石墨烯的结构、键合角度和宏观性能。特别引入了计算化学方法在预测新碳结构(如sp3/sp2混合体系)中的应用。 硅与锗的半导体应用: 重点讨论了硅氧键的稳定性和在硅酸盐矿物学中的作用。对掺杂硅(p型和n型半导体)的能带理论和缺陷化学进行了深入分析。 锡与铅的稳定性逆转: 考察了惰性电子对效应在Sn(IV)/Sn(II)和Pb(IV)/Pb(II)氧化态选择上的体现,并讨论了铅的化合物(如PbO2)在电池技术中的应用及其环境毒理学考量。 第四部分:第15族:氮磷的生命角色与重氮素的复杂性 (Life’s Elements and Anomaly) 本部分涵盖了氮、磷、砷、锑和铋。 氮的固氮挑战: 详细分析了N≡N三键的惰性,以及工业上哈伯-博施法(Haber-Bosch Process)的热力学和动力学限制。在生命科学方面,深入探讨了硝酸盐、亚硝酸盐的生物地球化学循环及其与生物分子(如氨基酸)的形成。 磷的多态性与聚合: 比较了白磷、红磷和黑磷的结构差异,重点阐述了磷酸盐作为能量载体(ATP)在生物系统中的核心地位。对多磷酸根的形成及其在材料科学中的潜在用途进行了探讨。 重氮素(Pnictides)的半导体特性: 对砷化镓(GaAs)和氮化镓(GaN)等III-V族化合物半导体的直接带隙特性及其在光电器件(LED, 激光器)中的应用机制进行了技术性介绍。 第五部分:第16族与第17族:氧硫的氧化能力与卤素的亲电性 (The Chalcogens and Halogens) 最后一部分聚焦于强氧化剂和高反应活性的元素。 氧与硫的氧化还原化学: 讨论了过氧化物、超氧化物和臭氧的反应活性。硫的同素异形体(如S8环)的结构与开环聚合是本章的亮点。对S-S键的断裂能和硫化物的形成进行了详细分析。 卤素的亲电性与有机卤代物: 强调了F、Cl、Br、I的电负性顺序及其对反应性的影响。深入研究了卤素在亲核取代反应(SN1/SN2)中的作用,以及含卤素化合物(如氟利昂替代品)在环境化学中的演变。 稀有气体:从惰性到功能性: 尽管传统上被认为是惰性的,但本章详细介绍了氙(Xe)化合物,如XeF2, XeF4, XeF6的合成、结构(基于VSEPR理论的预测)和高反应性,展示了突破惰性外壳的化学可能性。 适用读者群体与学术价值: 本书的叙述风格严谨而富有启发性,旨在超越基础无机化学的介绍层次,提供深入的机制理解。它不仅是化学、材料科学、化学工程专业学生的核心教材,也是希望更新知识结构、了解p区元素在现代催化、能源储存、半导体制造等前沿领域中角色的研究人员的宝贵参考资料。本书对结构化学、物理化学原理在解释周期性趋势方面的应用给予了高度重视。

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