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出版者:W H Freeman & Co

作者:Mohrig, Jerry R./ Hammond, Christina Noring/ Schatz, Paul F.

出品人:

頁數:499

译者:

出版時間:2006-1

價格:$ 85.32

裝幀:Pap

isbn號碼:9780716769354

叢書系列:

圖書標籤:

• 有機化學
• 有機閤成
• 反應機理
• 光譜學
• 結構分析
• 化學教學
• 高等教育
• 實驗技巧
• 閤成方法
• 有機反應

《無機化學原理與應用》 第一部分：元素周期律與結構基礎 本書旨在為學習者提供一個全麵而深入的無機化學視角，重點聚焦於元素性質的係統性規律、原子和分子的結構決定因素，以及由此衍生的化學鍵閤理論。我們將從現代原子結構理論齣發，詳細闡述量子力學在描述電子排布中的核心地位，包括原子軌道、電子組態及其對元素周期性趨勢（如電負性、電離能、原子半徑）的精確解釋。 內容將超越基礎的s、p、d區元素，深入探討f區元素（鑭係和錒係）的特殊電子結構和化學行為。重點分析有效核電荷（$Z_{eff}$）對周期錶趨勢的微妙調控作用。在化學鍵閤方麵，本書摒棄瞭簡單的離子鍵-共價鍵二分法，轉而采用更精細的分子軌道理論（MOT）和雜化理論來解釋分子幾何構型和反應性。特彆地，我們將詳述如何利用MOT來預測雙原子和多原子分子的鍵級、磁性以及光譜特性。對範德華力、氫鍵等分子間作用力的深入剖析，是理解凝聚態物質（如熔沸點、溶解度）性質的關鍵。 第二部分：酸堿理論與配位化學 本捲深入探討無機化學中最核心的反應類型：酸堿反應。我們將係統迴顧並擴展布朗斯特-洛瑞理論和路易斯酸堿理論，引入更具普適性的溶劑化酸堿概念。重點分析非水溶劑中的酸堿平衡，例如液氨、液態二氧化硫等介質中的質子轉移反應，及其對酸堿強度的影響。本書還將詳細介紹硬軟酸堿（HSAB）理論，解釋其在預測反應産物和催化劑選擇性中的實用價值，並結閤實際工業過程（如金屬萃取）進行案例分析。 配位化學是本書的另一核心支柱。我們從Werners的早期理論入手，過渡到水晶場理論（CFT）和更先進的配位場理論（LFT）。CFT部分將詳細解釋d軌道在不同幾何構型（八麵體、四麵體、平麵四邊形）下的能量分裂（$Delta_o, Delta_t$），並解釋配體場分裂能對絡閤物顔色、磁矩和反應活性的決定性影響。LFT部分將引入$pi$反饋的概念，解釋羰基和氰化物等$pi$受體配體如何穩定低氧化態金屬，這是理解過渡金屬催化循環的基礎。此外，還將係統介紹配位化閤物的命名法、異構現象（立體異構、幾何異構）以及熱力學和動力學穩定性參數的測定方法。 第三部分：固體結構與晶體化學 本部分將無機化學的視角從分子推嚮晶體，重點考察固態物質的結構和性質。內容涵蓋晶體學基礎，包括布拉維點陣、密堆積原理（如ABAB...和ABCABC...結構），以及如何利用X射綫衍射技術確定晶體結構。詳細闡述離子晶體（如NaCl, CsCl, 鈣鈦礦結構）的晶格能計算，並引入體心缺陷（如施特爾缺陷、F中心）對材料電學性質的影響。 對於共價固體，本書將重點分析矽酸鹽、硼酸鹽和碳化物（如金剛石、石墨、富勒烯、碳納米管）的結構-性能關係。特彆地，我們將探討半導體材料的能帶理論，解釋價帶、導帶和帶隙寬度如何決定材料的導電性、光學吸收和光電轉換效率。針對功能性固體材料，內容將拓展至磁性材料（鐵磁性、反鐵磁性）的起源，以及某些氧化物（如鈦酸鋇）中的介電與鐵電性質的微觀機製。 第四部分：過渡金屬與有機金屬化學 過渡金屬化學部分深入探討d區元素的獨特反應性和多功能性。內容涵蓋金屬的氧化態變化、氧化還原電位與pH值的關係（Pourbaix圖的應用）。我們將細緻分析高氧化態和低氧化態金屬的典型反應，如金屬-碳鍵的形成與斷裂、歸中反應以及不歧化反應。 有機金屬化學作為現代催化劑設計的基礎，將占據重要篇幅。我們將詳細介紹$eta$錶示法，並係統分析茂金屬、二苯乙烯絡閤物、烯烴歧化絡閤物等典型$pi$絡閤物的電子結構和穩定性。本書將重點講解在有機閤成中至關重要的金屬氫化物、烷基、酰基和碳烯絡閤物。對於催化應用，將詳述齊格勒-納塔催化、烯烴復分解反應（Grubbs催化劑）和C-H鍵活化反應的機理，揭示低價態金屬中心在循環催化過程中的關鍵作用。 第五部分：主族元素化學與環境/能源應用 最後一部分將聚焦於主族元素（Group 1-15）的特性，強調其與過渡金屬行為的對比和聯係。對於硼、矽、磷、硫等元素，將詳細分析其獨特的多重鍵閤能力和聚閤物形成趨勢。例如，硼烷的電子虧缺結構、矽氧烷的穩定性、磷的多種同素異形體及其在生命體係中的重要性。 本捲內容緊密結閤現代化學的應用挑戰。在能源領域，我們將分析固態電解質（如鋰離子電池中的氧化物和磷酸鹽材料）的離子電導率機製，以及太陽能光催化分解水製氫所需無機半導體材料（如$ ext{TiO}_2, ext{CdS}$）的能帶匹配要求。在環境化學方麵，將探討重金屬汙染物的絡閤沉澱機製，以及用於水淨化的新型吸附劑（如金屬有機骨架材料MOFs）的閤成與結構設計原理。本書力求通過嚴謹的理論推導和豐富的實際案例，構建起一座連接基礎理論與前沿應用的堅實橋梁。

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