无机化学丛书 第三卷 碳 硅 锗分族 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:郝润蓉

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-10-01

价格:35.0

装帧:

isbn号码:9787030001290

丛书系列:

图书标签:

• 无机化学
• 碳族元素
• 硅
• 锗
• 半导体
• 材料化学
• 晶体结构
• 化学键
• 周期表
• 元素化学

《无机化学丛书 第三卷 碳 硅 锗分族》聚焦于元素周期表中VIII族至XII族的过渡金属元素，深入探讨其独特的电子结构、化学键合、反应活性以及在各个领域的应用。本卷旨在为读者构建一个系统、全面的过渡金属化学知识体系，尤其侧重于理解这些元素如何通过其未充满的d轨道参与化学反应，从而展现出丰富的氧化态和多样的配位化合物。 第一部分：过渡金属的通用特性与电子结构 本部分首先阐述了过渡金属元素的定义及其在周期表中的位置，强调了其d轨道电子排布的独特性。我们将详细解析“通用特性”，例如： 可变的氧化态： 这是过渡金属最显著的特征之一。通过深入分析不同d轨道电子的离域与成键能力，解释为何过渡金属能够呈现出从+1到+7甚至更高的多种氧化态，并探讨影响氧化态稳定性的因素，如金属离子的电荷、半径以及配位环境。 形成有色离子和化合物： 过渡金属化合物的颜色通常源于d-d跃迁。我们会详细介绍晶体场理论和配位场理论，解释不同d轨道能级分裂的原因，以及光子吸收导致特定颜色显现的机制。同时，还将讨论影响颜色的因素，如配体性质、金属离子的氧化态和几何构型。 形成配合物： 过渡金属离子极易与配位体形成稳定的配合物。本部分将系统介绍配合物的命名、结构（包括异构现象如几何异构、光学异构、键合异构等）、成键理论（价键理论、晶体场理论、分子轨道理论）及其对配合物性质的影响。 催化活性： 许多过渡金属及其化合物是优良的催化剂。我们将从电子结构和配位化学的角度，解释过渡金属催化剂如何通过提供活性位点、降低反应活化能、稳定中间体等机制来加速化学反应。 第二部分：VIII族过渡金属（铁、钴、镍）的化学 本部分将深入探讨VIII族三大元素——铁、钴、镍的单质、化合物及其在化学中的重要角色。 铁（Fe）： 从铁的在地壳中的丰度、工业制备方法（如高炉炼铁）出发，介绍其物理性质和化学性质。重点阐述铁的常见氧化态（+2, +3）及其氧化还原性质，以及其水合离子的水解现象。我们将详细讨论铁的重要化合物，如氧化物（FeO, Fe2O3, Fe3O4）、氢氧化物（Fe(OH)2, Fe(OH)3）、硫化物、卤化物，并着重分析铁的配合物，特别是血红素、铁氧还蛋白等在生物体内的重要作用。此外，还将介绍铁在合金（如钢）以及催化领域的应用。 钴（Co）： 介绍钴的来源、冶炼及性质。重点分析钴的常见氧化态（+2, +3）及其稳定配合物的形成。我们将深入探讨钴的氧化物、氢氧化物、硫化物、卤化物，并详细研究钴的配合物，如六氨合钴(III)离子[Co(NH3)6]3+，以及其在维生素B12中的核心地位。钴的催化性质，例如在加氢、脱氢反应中的应用也将被提及。 镍（Ni）： 阐述镍的制备方法、物理化学性质。重点介绍镍的常见氧化态（0, +1, +2, +3）及其在催化领域的杰出表现，特别是其零价和低价配合物（如四羰基镍 Ni(CO)4）的形成和反应性。我们将讨论镍的氧化物、硫化物、卤化物，并重点分析镍的配合物，例如在有机合成中的催化应用。 第三部分：IX族过渡金属（钌、铑、钯）的化学 本部分将聚焦于IX族铂族金属——钌、铑、钯，它们以其出色的催化活性和在贵金属化学中的重要性而闻名。 钌（Ru）： 介绍钌的稀有性、制备及其化学性质。重点分析钌的高氧化态（如+8的四氧化钌 RuO4）的氧化性，以及钌在低氧化态下形成稳定配合物的能力。我们将探讨钌的氧化物、卤化物，并重点介绍钌配合物在催化（如烯烃复分解反应）和有机合成中的应用。 铑（Rh）： 阐述铑的稀有性、制备和化学性质。重点分析铑的常见氧化态（+1, +3）以及其形成的多种配合物，特别是用于羰基合成的罗狄亚（Rh/I）催化剂。我们将详细介绍铑的氧化物、卤化物，并深入研究铑配合物在催化领域（如氢甲酰化反应）的卓越贡献。 钯（Pd）： 介绍钯的来源、制备和物理化学性质。重点分析钯的常见氧化态（0, +2, +4）以及其在有机合成中无可替代的催化作用，特别是钯催化的交叉偶联反应（如Suzuki偶联、Heck反应）。我们将详细讨论钯的氧化物、卤化物，并重点研究钯配合物的结构、成键和催化机理。 第四部分：X族过渡金属（银、金）的化学 本部分将聚焦于X族金属——银和金，它们以其贵金属的特性以及在材料科学和催化中的应用而受到关注。 银（Ag）： 介绍银的来源、制备和优良的导电导热性。重点分析银的常见氧化态（+1）及其化合物的溶解性和沉淀性质。我们将详细讨论银的氧化物、硫化物、卤化物，并重点研究银配合物在照相术、催化（如乙烯氧化制环氧乙烷）和抗菌材料中的应用。 金（Au）： 阐述金的稀有性、抗腐蚀性及其物理化学性质。重点分析金的常见氧化态（+1, +3）及其化合物的相对不活泼性。我们将讨论金的氧化物、卤化物，并重点研究金配合物在催化（特别是氧化催化）和纳米材料领域的应用。 第五部分：XI族和XII族过渡金属的初步介绍 考虑到本书的篇幅和核心内容，对XI族（铜 Cu）和XII族（锌 Zn, 镉 Cd, 汞 Hg）元素将进行初步介绍，重点突出其与VIII-X族过渡金属在某些化学性质上的异同。 铜（Cu）： 简单介绍铜的单质性质、常见氧化态（+1, +2）及其化合物的特征，特别是铜在催化中的应用。 锌（Zn）、镉（Cd）、汞（Hg）： 介绍这三个元素的共同点，即具有全充满的d电子层，因此在很多性质上更接近主族元素。重点分析它们常见的氧化态（+2）及其化合物的特点，并简要提及它们在生物体和工业中的作用。 总结与展望 本卷最后将对VIII-XII族过渡金属的化学进行总结，归纳其共性与个性，强调理解其电子结构和配位化学是掌握其性质的关键。同时，也将展望过渡金属化学在新能源、新材料、生物医药和环境保护等领域的未来发展方向。 本书力求通过深入浅出的讲解，结合丰富的实例和图示，帮助读者建立对过渡金属化学全面而深刻的认识。

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这套书的封面设计实在太复古了，拿在手里沉甸甸的，光是翻开的触感就让人觉得这是一部厚重的学术著作。我本来是抱着学习新知识的心态来的，毕竟对化学学科的历史脉络一直很感兴趣。然而，当我翻开前几页，希望能看到一些关于元素周期表形成初期那些激动人心的发现和争论时，我发现这本书的叙述方式更偏向于教科书式的、严谨的实验数据罗列。它更像是对特定时期内，几个关键元素（比如早期磷的发现或硅在冶金学中的初步应用）的详尽技术报告集锦，而不是我期待的那种充满科学哲学思辨的“故事”。尤其是在介绍一些早期的分离技术时，那种枯燥的流程描述，让我感觉自己仿佛回到了实验室的某个角落，对着复杂的玻璃仪器和晦涩的步骤说明书发呆。我需要更宏观的视角，那种能串联起不同时代化学家思想火花的叙述，这本书里似乎缺失了那种浪漫的气质，只有冰冷的公式和精确的百分比。

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作为一个业余爱好者，我购买这套书是希望能对化学史有一个更立体的认识，特别是那些在学科发展初期起到关键作用的先驱们的工作。我原以为这套书会花笔墨去描绘诸如道尔顿、贝采留斯等早期化学巨匠在面对这些特定元素时的困惑与挣扎。然而，这本书更像是对某一特定时间段内，特定实验室记录的整理，侧重点明显偏向于物质性质的客观描述和分离提纯的工艺流程优化。我阅读时发现，对于某些反应机理的阐述，停留在远早于量子力学发展的阶段，缺乏现代化学视角下的深度解读。这使得阅读体验像是在翻阅一份年代久远的档案，虽然具有历史价值，但对于建立现代化学观来说，帮助有限，知识点之间的逻辑跳跃性较大，缺乏必要的过渡和解释。

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我特别关注了关于稀有金属或半导体材料早期研究的章节。我期待能读到关于晶体结构解析的突破性进展，或者是一些早期对电学性质进行初步探索的笔记，毕竟这几个元素在现代科技中占据了举足轻重的地位。但是，这些内容被处理得极其学术化，大量的晶格常数、能带理论的初级模型充斥其间，对于一个希望了解这些发现是如何一步步被大众接受和应用起来的读者来说，阅读体验稍显晦涩。我试图在字里行间寻找那些“Eureka”的瞬间，那些实验失误后带来的意外收获，但更多的是规范化的实验记录，如同操作手册一般精确，却少了些人情味。这本书似乎更侧重于“是什么”以及“如何做”，而非“为什么会想到这么做”的探索过程。

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我对这本书的插图和图表布局感到非常不适应。虽然我们知道早期化学书籍的印刷条件有限，但即便是对于现代重印的版本，那些黑白的、线条模糊的化学结构图和设备示意图，辨识度非常低。例如，在描述某个特定矿物来源的章节中，附带的岩石剖面图，其细节已经模糊到几乎无法区分不同的矿物层理，这极大地影响了我对物质来源和初始纯度问题的理解。我不得不频繁地借助外部的电子资源来查找清晰的图示来辅助理解书中的文字描述。一本旨在系统梳理学科历史的丛书，如果核心的视觉辅助材料都如此难以解读，确实会削弱其作为参考书的实用价值。

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深入阅读后，我发现这本书的结构更像是对特定元素研究的“元素周期表式的拆解”，而非一条连贯的“化学史河流”。它将“碳”、“硅”、“锗”等分族的内容分得很开，每个部分都像是独立完成的报告，缺少跨族群元素之间相互影响和借鉴的历史叙事线索。我原本希望看到的是，某一个元素的突破如何启发了对下一个相邻元素的探索，或者在特定历史时期，由于技术共通性，不同研究小组之间的合作与竞争是如何推动整个化学领域前进的。这本书提供的更多是静态的知识点堆砌，缺乏那种动态的、充满张力的历史演进感，读起来有些零散，很难将零碎的知识点编织成一张完整的学科发展网络。

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