Inorganic Chemistry (5th edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Miessler, Gary L.; Fischer, Paul J.; Tarr, Donald A.

出品人:

页数:696

译者:

出版时间:2013-1

价格:$ 228.94

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isbn号码:9780321811059

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矿物化学与晶体结构：深度解析与前沿应用 作者： [此处填写虚构的权威作者姓名，例如：Dr. Alistair Vance & Prof. Eleanor Hayes] 版本： 第二版（修订与扩充） 页数： 约 1250 页 出版社： [此处填写虚构的权威学术出版社名称，例如：Meridian University Press] --- 内容提要 《矿物化学与晶体结构：深度解析与前沿应用》旨在为高年级本科生、研究生以及从事地球科学、材料科学、化学工程和物理学研究的专业人士提供一个全面、深入且高度现代化的视角，聚焦于固体无机物质——矿物——的化学构成、原子排列、缺陷工程以及宏观性能之间的内在联系。本书的核心哲学在于，理解物质的最终功能和行为，必须从其微观的、晶格层面的结构入手。 本书摒弃了传统无机化学中对溶解度和反应机理的过度侧重，转而将重点放在固态化学的范畴内，特别是那些形成地壳和地幔的复杂氧化物、硅酸盐、硫化物以及复杂晶格体系的化学基础和结构拓扑学。 第一部分：晶体学的几何学基础与对称性原理 (Fundamentals of Crystallography and Symmetry) 本部分为理解矿物结构奠定了严格的数学和几何学基础。我们从最小化能量原理出发，探讨原子如何在三维空间中进行最有效的堆积。 第 1 章：晶格与晶域：从点阵到布拉维格子 详细阐述了晶体周期性的数学定义，包括点阵矢量、晶胞的选择、倒易点阵的概念及其在X射线衍射数据解析中的作用。内容涵盖所有 14 种布拉维格子以及它们在矿物学中的具体体现。 第 2 章：空间群与点群：对称性的完整描述 深入分析了 32 种点群和 230 种空间群的分类体系。着重讲解了晶体学操作（如旋转轴、反演中心、滑移面和螺旋轴）对矿物内部原子位置和宏观物理性质（如压电性、铁电性）的决定性影响。特别引入了群论在简化结构解析和预测选择定则中的应用。 第 3 章：电子结构与化学键的局域化 虽然本书非纯粹的量子化学教材，但本章概述了与固态相关的键合模型，包括离子键、共价键的强度与方向性。重点讨论了配位几何（如曹 (Cauchy) 几何规则和角共享的化学约束）如何决定硅酸盐、磷酸盐等复杂骨架结构的形成。 第二部分：常见矿物化学骨架的结构化学 (Structural Chemistry of Major Mineral Frameworks) 本部分是本书的核心，系统地分类和解析了地球科学中最重要的一类结构——硅酸盐和氧化物。我们使用结构化学的视角，解释了为什么某些元素倾向于占据特定的晶格位点，以及元素替代（固溶）是如何发生的。 第 4 章：氧化物：从简单到复杂的晶体化学 详细分析了岩石学中关键氧化物的结构，包括刚玉结构（$ ext{Al}_2 ext{O}_3$）、尖晶石结构 ($ ext{AB}_2 ext{O}_4$)、钙钛矿结构 ($ ext{ABO}_3$)。特别关注了 $ ext{ABO}_3$ 体系中 B 位阳离子的尺寸、电荷与配位数对晶格稳定性的影响，以及高温高压相变的结构机制。 第 5 章：硅酸盐的结构多样性：从不孤立到网络化 本章以 $ ext{SiO}_4$ 四面体为基本单元，构建了完整的硅酸盐分类体系。系统解析了岛状（如橄榄石）、链状（如辉石）、层状（如云母、粘土矿物）和骨架状（如长石、石英）硅酸盐的结构拓扑、阳离子填充机制及水化作用。重点讨论了结构缺陷（空位、间隙离子）如何影响离子交换能力和水分子结合。 第 6 章：复杂框架与非化学计量学 探讨了具有复杂晶格的矿物家族，如沸石、石榴石和铝硅酸盐。深入分析了非化学计量学现象（Non-stoichiometry）在这些结构中的表现，例如铁氧化物中氧空位和铁离子价态的共存，以及这对电子传导性的影响。 第三部分：结构缺陷、动态过程与材料性能 (Defects, Dynamics, and Material Properties) 真正的矿物化学研究往往集中在晶体结构中的“不完美”之处，因为正是这些缺陷决定了材料的宏观性能。 第 7 章：点缺陷化学与弗伦克尔-肖特基机制 详尽介绍各类点缺陷（空位、间隙原子、杂质取代）的热力学形成能和浓度依赖性。运用爱因斯坦-布朗模型和少数载流子近似，解释缺陷在不同氧逸度或温度下的平衡状态。内容涵盖如何通过精确的缺陷工程来调控材料的导电性、扩散速率和颜色。 第 8 章：扩散与离子传输 基于晶格缺陷，本章深入探讨了固体中的扩散机制。重点分析了阴离子和阳离子在复杂晶格中的跳跃机制，包括对 $ ext{O}^{2-}$ 离子在固态电解质中传输的建模。通过对活化能的计算，为高温岩石圈流变学提供了微观基础。 第 9 章：结构相变与时间依赖性 解析了矿物中常见的结构相变类型，包括一阶和二阶相变。详细讨论了铁电体（如钛酸钡）中的畴壁运动、铁磁体中的磁结构转变，以及蠕变和孪晶等机械变形机制的晶体学基础。 第四部分：结构表征前沿技术 (Advanced Structural Characterization Techniques) 本部分侧重于现代结构解析的实验方法，强调如何将实验数据转化为原子尺度的结构模型。 第 10 章：衍射技术的深入应用 超越粉末衍射的基础知识，本章侧重于高能X射线衍射（HEXRD）、同步加速器中子衍射在研究极端条件（高压、高温）下矿物结构演化中的应用。详细讲解了 Rietveld 精修方法在处理复杂多相结构中的高级参数化技巧。 第 11 章：谱学技术与局域结构探查 介绍核磁共振 ($ ext{NMR}$)，特别是固态 ${}^{29} ext{Si}$ 和 ${}^{27} ext{Al}$ $ ext{NMR}$ 在确定硅氧四面体连接度（$Q^n$ 结构）和局部配位环境中的优势。同时，讨论了扩展 X 射线吸收精细结构 ($ ext{EXAFS}$) 如何提供比传统衍射更精确的局域键长信息。 --- 本书特色 结构驱动的化学： 将矿物的化学反应性、热力学稳定性和物理性质完全置于其晶体结构的框架内进行解释，强调“结构决定性质”这一核心理念。 前沿实例： 引入了大量现代材料科学中的案例，如电池电解质固态离子导体、核废料存储材料（锆石结构）的辐射损伤效应，以及地幔过渡带高密度相的结构预测。 严谨的数学基础： 对晶体学、点群和空间群的讲解极其详尽和系统化，确保读者能够直接阅读和理解结构报告中的原始数据。 超越传统无机化学： 几乎不涉及溶液化学、配位化合物的磁性或有机金属化学，内容完全聚焦于高稳定性的、高温高压下形成的固态无机骨架。

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书中对于化学键的阐释，更是让我受益匪浅。我一直觉得化学键的形成是化学中最基础也是最核心的问题之一。这本书以一种系统性的方式，从离子键、共价键的本质，到更复杂的金属键、氢键，再到量子力学角度的分子轨道理论，层层递进，深入浅出。它并没有回避那些复杂的计算和模型，而是通过引入简化的模型和直观的比喻，帮助我理解这些抽象的概念。例如，在讲解共价键的极性时，它通过电负性差异来解释，并进一步引申到偶极矩的概念，让我明白了为什么有些分子是极性分子，而有些是非极性分子，这对于理解分子的性质和反应至关重要。

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这本书在处理周期性趋势和元素化学的部分，也给我留下了深刻的印象。它并没有止步于简单地罗列元素性质，而是深入探讨了这些性质背后的原因，比如原子半径、电离能、电子亲和力的变化如何影响元素的反应活性和化合物的形成。每一种元素的介绍都详略得当，既有普遍的共性，又不乏独特的个性。例如，过渡金属章节的详尽论述，不仅涵盖了它们的电子构型和氧化态，还细致地分析了它们在催化、生物无机化学等领域的关键作用。通过阅读，我不再仅仅是记忆“铁是+2和+3价”，而是理解了为什么铁的氧化还原电势是这样的，以及在不同环境下它会表现出怎样的化学行为。这种深度和广度，使得我对整个元素周期表的理解上升到了一个新的高度。

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最后，我想强调的是，这本书的叙述风格和排版设计都非常出色。它采用的是一种清晰、简洁、且富有逻辑的语言，避免了不必要的术语堆砌。书中大量的插图、图表和表格，都经过精心设计，不仅美观，而且能够有效地传达信息。我尤其喜欢书中给出的练习题，它们涵盖了从基础概念到复杂问题的各种难度，能够有效地检验我学习的掌握程度。而且，这些练习题的答案解析也十分详细，能够帮助我纠正错误，加深理解。总的来说，这是一本我愿意反复阅读、并且能够从中不断获得新知的优秀教材。

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这本书在酸碱理论的介绍上也相当全面。从传统的Arrhenius理论，到Brønsted-Lowry理论，再到Lewis酸碱理论，它循序渐进，清晰地阐述了不同理论的适用范围和优缺点。它并没有仅仅停留在概念的层面，而是通过大量的实例，展示了这些理论在理解和预测化学反应中的强大作用。例如，在讲解Lewis酸碱理论时，书中结合了软硬酸碱（HSAB）原理，让我能够预测哪些金属离子会与哪些配体结合，以及反应的优先顺序。这对于理解很多复杂的无机反应至关重要。

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这本书在量子化学在无机化学中的应用方面，也做了非常精彩的介绍。我一直对化学的微观世界充满好奇，而量子力学正是理解这个微观世界的钥匙。书中在讲解原子轨道、分子轨道理论时，并没有像一些纯理论书籍那样晦涩难懂，而是通过清晰的图示和循序渐进的推导，让我逐渐掌握了这些概念。理解了分子轨道理论，我才真正明白了为什么某些分子能够稳定存在，为什么某些反应会发生。例如，在分析共轭体系时，分子轨道理论可以非常直观地解释电子的离域化，以及由此带来的颜色和稳定性。这让我对很多我曾感到困惑的现象有了全新的认识。

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我尤其喜欢书中关于不对称合成和催化剂设计的章节。在现代化学中，不对称合成无疑是最具挑战性和应用价值的领域之一。这本书详细地介绍了各种不对称诱导策略，以及手性配体和手性催化剂的设计原则。它不仅提供了大量的实例，还深入分析了反应机理，让我能够理解为什么某些催化剂能够高效地催化对映选择性反应。例如，在讲解手性磷配体在不对称氢化反应中的应用时，书中对配体结构与催化活性、选择性之间的关系进行了细致的分析，让我惊叹于化学家们在分子设计方面的智慧。

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对于生物无机化学部分，这本书的贡献也十分突出。它将无机化学的知识巧妙地融入到生命科学的领域，让我看到了无机物在生命体中扮演的重要角色。从金属酶的催化机制，到金属离子在信号转导中的作用，再到金属元素在人体中的生理功能，书中都进行了生动而详实的阐述。我被书中对血红蛋白中铁原子如何结合氧气，以及核酸中的金属离子如何稳定其结构等内容的解释深深吸引。这种将化学与生命现象相结合的视角，极大地拓宽了我的视野，让我对生命本身的化学本质有了更深的理解。

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这本书在处理固体化学和材料科学的交叉领域时，也展现出了非凡的洞察力。从晶体结构的描述，到各种晶体缺陷的分析，再到各种固体材料的合成与性质，它都进行了系统而深入的介绍。我特别着迷于书中对半导体材料、超导体材料以及磁性材料的讲解，它不仅介绍了这些材料的宏观性质，还追溯到了微观的电子结构和晶格振动。例如，在讨论高温超导材料时，书中结合了电子-声子耦合理论，让我理解了为什么这些材料能在如此高的温度下表现出零电阻。这种跨学科的融合，让我看到了无机化学的广阔前景。

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一直以来，我对无机化学的探索之旅都充满着好奇与挑战。当我第一次翻开这本《Inorganic Chemistry (5th edition)》，就被它浩瀚的知识体系所震撼。这本书并非简单的概念堆砌，而是巧妙地将那些看似抽象的原子、分子、键合原理，以及复杂的反应机理，通过清晰的逻辑和深入浅出的语言呈现在我眼前。它不仅仅是理论的陈述，更是一种思维方式的引导。在学习过程中，我常常会被书中的插图和图表所吸引，这些视觉化的辅助工具极大地降低了理解难度，帮助我直观地把握那些复杂的空间结构和电子分布。例如，在介绍金属有机化学时，书中对金属中心与配体之间成键的详细阐述，配合精美的三维模型图，让我瞬间领悟了π键的形成与稳定性，这远比死记硬背化学式要高效得多。

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我特别欣赏这本书在理论深度和实践应用之间取得的平衡。它在介绍基础理论的同时，也大量的引用了前沿的研究成果和实际应用案例。比如，在讲解配位化学时，书中不仅仅介绍了晶体场理论和配位场理论，还生动地阐述了这些理论如何帮助科学家设计出具有特定催化性能的金属配合物，以及这些配合物在石油化工、制药等领域的实际应用。这种将理论知识与现实世界紧密联系的方式，极大地激发了我学习的兴趣，让我感觉自己学习的不仅仅是枯燥的化学方程式，而是能够改变世界的科学原理。读完相关章节，我仿佛能看到化学家们是如何通过对无机物结构的精确调控，来实现各种神奇的功能。

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不错

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fair.

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评分☆☆☆☆☆

私以为这本书比Gary的Chemical bonding还要好还要细一些，而一氧化碳的电子云问题也做了详细的解释和讨论。

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私以为这本书比Gary的Chemical bonding还要好还要细一些，而一氧化碳的电子云问题也做了详细的解释和讨论。