分析化學中的離子平衡

第一章導論
1.1化學平衡
1.1.1定量分析與離子平衡
1.1.2平衡狀態(tài)
1.1.3平衡常數
1.1.4自由能與平衡常數
1.2組分與獨立組分
1.3質量平衡
1.4電荷平衡
1.5質子平衡及配體平衡
1.5.1質子平衡
1.5.2配體平衡
1.6平衡計算的代數方法
1.7分布系數與分布圖
1.7.1分布系數
1.7.2分布圖
1.8濃度對數圖
1.9計算機在離子平衡研究中的應用
1.9.1平衡濃度的計算
1.9.2平衡常數的擬合
1.10誤差及其傳遞
1.10.1誤差的來源
1.10.2誤差的傳遞
1.10.3絕對誤差傳遞的一般公式
1.10.4相對誤差傳遞的一般公式
參考文獻
第二章絡合平衡
2.1絡合反應
2.1.1絡合物
2.1.2水溶液中的絡合反應
2.1.3絡合物的溶液穩(wěn)定性
2.1.4絡合反應的速度
2.2絡合物的穩(wěn)定常數
2.2.1單核均一配體絡合物
2.2.2單核混合配體絡合物
2.2.3多核絡合物
2.3絡合物的形成函數與形成曲線
2.3.1形成函數
2.3.2單核絡合物的形成曲線
2.3.3多核絡合物的形成曲線
2.4單核平衡體系的計算
2.4.1ML體系
2.4.2MLn逐級絡合物共存體系
2.5pH值對絡合平衡的影響
2.5.1氫離子與金屬離子的競爭反應
2.5.2金屬離子的水解與聚合
2.6副反應系數及條件常數
2.6.1副反應
2.6.2條件常數
2.6.3副反應系數α
2.6.4條件常數的計算與應用
2.7絡合反應的掩蔽
2.7.1排蔽與解蔽
2.7.2絡合掩蔽的定量計算
2.7.3解析法由［L］計算α或由α計算［L］
2.8金屬離子的絡合萃取平衡
2.8.1萃取平衡常數、分配常數與分配比
2.8.2條件萃取平衡常數及條件分配比
2.8.3分配曲線
2.8.4萃取率
參考文獻
第三章酸堿平衡
3.1酸和堿的強度與溶液的酸度
3.1.1酸堿的強度與穩(wěn)定常數KH，KOH
3.1.2溶濟的介電常數對KH的影響
3.1.3溶劑對H+的親和力對酸堿強度的影響
3.1.4溶液的酸度
3.2強酸和強堿溶液的pH值
3.2.1強酸溶液
3.2.2強堿溶液
3.3單一的一元弱酸、弱堿溶液的pH值
3.3.1一元弱酸
3.3.2一元弱堿
3.3.3弱酸強堿鹽溶液
3.3.4弱堿強酸鹽溶液
3.3.5一元酸及其共軛堿的濃度對數圖
3.4一元酸堿混合溶液的pH值
3.4.1幾種一元弱酸或幾種一元弱堿的混合溶液
3.4.2共軛酸堿的混合體系
3.4.3非共軛一元弱酸弱堿混合體系
3.4.4強酸強堿與弱酸弱堿的混合體系
3.4.5應用副反應系數計算溶液的pH值
3.5多元酸堿及其鹽溶液的pH值
3.5.1多元酸堿體系的溶液平衡
3.5.2二元酸H2A溶液的pH值
3.5.3Na2A溶液的pH值
3.5.4NaHA溶液的pH值
3.5.5H2A??NaHA溶液的pH值
3.5.6NaHA??Na2A溶液的pH值
3.5.7三元酸及其溶液的pH值
3.6溶液酸度的標度
3.6.1酸函數
3.6.2溶液酸度的pH標度
參考文獻
第四章沉淀反應平衡
4.1沉淀的溶解度與溶度積
4.1.1沉淀的溶解度
4.1.2溶度積
4.2難溶電解質的溶解度
4.2.1難溶強電解質的溶解度
4.2.2難溶弱電解質的溶解度
4.3鹽效應與溶解度
4.4同離子效應與溶解度
4.5絡合效應與溶解度
4.5.1與異種離子形成絡合物
4.5.2與同種離子形成絡合物
4.6pH值對沉淀溶解度的影響
4.6.1Mn+離子的水解
4.6.2LM+離子的水解
4.6.3水解與同離子效應并存的情形
4.7條件溶度積及其應用
4.7.1條件溶度積
4.7.2沉淀反應的掩蔽
4.8沉淀平衡的濃度對數圖
4.8.1簡單體系
4.8.2有絡合物共存體系的濃度對數圖
參考文獻
第五章氧化還原平衡
5.1電極電位與氧化還原平衡常數
5.2條件標準電位、條件氧化還原平衡常數及其應用
5.2.1條件標準電位
5.2.2條件氧化還原平衡常數
5.2.3氧化還原反應的掩蔽
5.3氧化還原平衡的計算
5.4半反應平衡及平衡常數
5.4.1氧化還原平衡與其他離子平衡的相似性
5.4.2半反應平衡常數
5.5氧化還原體系的圖解表示法
5.5.1氧化型體與還原型體在溶液中的分布圖
5.5.2氧化還原體系的活度比對數圖
5.5.3氧化還原平衡的濃度對數圖
5.5.4氧化還原平衡的優(yōu)勢區(qū)域圖
參考文獻
第六章離子平衡計算的計算機數值方法
6.1平衡常數法計算單核平衡的通用數學模型
6.1.1廣義單核絡合物的單一平衡體系
6.1.2廣義單核絡合物的混合平衡體系
6.1.3酸堿平衡體系
6.1.4有單核絡合物生長的沉淀平衡體系
6.1.5氧化還原平衡體系
6.2對分法及玄位法
6.2.1對分法求非線性方程的根的原理
6.2.2對分法求解離子平衡
6.2.3弦位法求非線性方程的根
6.3簡單固定點迭代法
6.3.1簡單固定點迭代法的原理
6.3.2簡單固定點迭代法的幾何意義、收斂性及收斂速度
6.4Newton??Raphson迭代法和正割法
6.4.1Newton??Raphson迭代法的原理
6.4.2Newton??Raphson迭代的計算過程
6.4.3Newton??Raphson迭代的收斂性和收斂速度
6.4.4正割法的原理
6.5解線性方程組法
6.5.1平衡體系的線性方程組模型
6.5.2矩陣求逆結合迭代的算法
6.5.3FGauss??Jordan消去法濟南市逆矩陣
6.5.4Ca2+??H3PO4平衡體系的計算結果
6.6Newton??Raphson迭代法求解復雜離子平衡
6.6.1復雜絡合平衡的數學模型
6.6.2Newton??Raphson迭代法解非線性方程組的原理
6.6.3復雜的廣義絡合平衡數學模型的線性化
6.6.4Newton??Raphson迭代法求解復雜絡合平衡時的改時
6.6.5計算實例
6.7COMICS迭代法
6.7.1COMICS迭代法的原理
6.7.2ECCLES程序
6.8嵌套迭代法
6.8.1嵌套迭代法的原理
6.8.2HALTAFALL程序
6.9自由能量小化法
6.9.1自由能函數與Lagrange待定乘數法
6.9.2BNR自由能最小化法
6.9.3White自由能最小化法
6.10化學進程法
6.10.1一階方法
6.10.2二階方法
6.11平衡常數法與自由能最小化法的關系
6.11.1平衡常數與化學位數據的相互轉化
6.11.2由ΔG0求μ0的算法
參考文獻
第七章緩沖溶液理論
7.1pH緩沖溶液
7.2pH緩沖溶液的緩沖容量
7.2.1微分緩沖容量(緩沖指數)與積分緩沖容量
7.2.2強酸強堿體系
7.2.3一元弱酸體系
7.2.4一元酸及其共軛堿
7.2.5多元酸體系
7.3緩沖溶液的性質
7.3.1緩沖溶液的動態(tài)性質
7.3.2稀釋效應
7.3.3鹽效應
7.3.4溫度的影響
7.4酸堿緩沖溶液的配制
7.4.1指定離子強度及pH值的緩沖溶液
7.4.2指定CA及pH值的緩沖溶液
7.4.3通用緩沖溶液
7.5pL緩沖溶液和pM緩沖溶液
7.5.1pL緩沖溶液
7.5.2pM緩沖溶液
參考文獻
第八章滴定曲線懷終點誤差分析
8.1滴定方程
8.1.1簡單滴定體系
8.1.2復雜滴定體系
8.1.3條件常數的應用
8.2滴定曲線分析
8.2.1計算機模擬滴定
8.2.2滴定突躍
8.2.3敏銳指數
8.2.4等當點與突躍點的理論分析
8.3滴定終點誤差分析
8.3.1滴定終點誤差公式
8.3.2絡合滴定
8.3.3酸堿滴定
8.3.4沉淀滴定
8.3.5氧化還原滴定
參考文獻
第九章絡合物穩(wěn)定常數的測定
9.1概述
9.1.1測定方法簡介
9.1.2計算穩(wěn)定常數的一般數學處理方法
9.2電位法
9.2.1電位法測定穩(wěn)定常數的基本原理
9.2.2間接法測定穩(wěn)定常數
9.2.3穩(wěn)定常數與絡合物的基本函數
9.2.4用絡合物基本函數計算穩(wěn)定常數
9.2.5其他數據處理方法
9.3分光光度法
9.3.1一般數學模型
9.3.2等摩爾系列法
9.3.3平衡移動法
9.3.4中心體A與ABn有重疊光吸收的體系
9.3.5McConnell直線法
9.3.6Frank直線法
9.3.7稀釋法
9.3.8Jimenez Sanchez直線法
9.3.9用形成度δi計算單核逐級絡合物的穩(wěn)定常數
9.3.10對應溶液法
9.3.11平均摩爾吸收系數法
9.4極譜法
9.4.1單一MLn體系
9.4.2一種金屬絡離子由高價還原為低價
9.4.3MqLp體系
9.4.4De Ford??Hume法
9.4.5徐光憲通用公式
9.5兩相分配法
9.5.1溶劑萃取法
9.5.2計量比約束萃取分光光度法
9.5.3離子交換法
9.5.4氣相色譜法
9.5.5液相色譜法
9.6其他測定方法
9.6.1電導法
9.6.2溶解度法
9.6.3量熱法
9.6.4核磁共振波譜法(NMR)
9.6.5電子自旋共振波譜法(ESR)
9.7三元混配絡合物的穩(wěn)定常數
9.7.1逐級絡合物的穩(wěn)定常數
9.7.2加合反應法
9.7.3重配反應法
9.7.4協同實驗測定法
9.7.5計量比約束分光光度法
9.8復雜多核絡合物的穩(wěn)定常數
9.8.1“根+節(jié)”(Core+link)法
9.8.2平均組成法
參考文獻
第十章穩(wěn)定常數的計算機擬合
10.1概述
10.1.1重要的穩(wěn)定常數程序簡介
10.1.2回歸分析法
10.2一元線性回歸分析
10.2.1一元線性回歸方程
10.2.2回歸系數a和b的確定
10.2.3回歸方程的相關系數檢驗法
10.2.4殘差平方和、回歸平方和及總平方和
10.2.5y的標準差及參數的標準差
10.2.6一元線性回歸分析的步驟
10.2.7應用舉例
10.3多元線性回歸分析
10.3.1參數a及殘差平方和的綜合計算
10.3.2法方程組的標準化
10.3.3多元線性回歸的方差分析
10.3.4回歸方程的相關系數檢驗法
10.3.5多元線性回歸分析的計算步驟及應用
10.4在擬合穩(wěn)定常數中的加權處理
10.4.1加權線性最小平方法
10.4.2在穩(wěn)定常數擬合中對權因子的一些考慮
10.4.3計算權重的示例
10.5直接搜索法
10.5.1網格法
10.5.2一維搜索法及變量交替法
10.5.3單純形優(yōu)化法
10.6牛頓方向法和擬牛屯法擬合穩(wěn)定常數的基本程序結構
10.6.1電位測定法
10.6.2分光光度測定法
10.6.3擬合穩(wěn)定常數的幾個典型程序的比較
10.7牛頓方向法和擬牛屯法曲線擬合的算法
10.7.1Gauss??Newton法
10.7.2改進的Gauss??Newton法
10.7.3Newton??Marquardt方法
10.7.4描坑法
10.7.5DFP變尺度法和BFGS變尺度法
10.8平衡模型的系統(tǒng)試驗
10.9平衡體系模型的實計量系數估計法
10.9.1ESI法的一般介紹
10.9.2ESI法應用的一般策略
10.9.3ESI法的應用實例
10.10非線性擬合的誤差分析及模型的檢驗
10.10.1誤差分析
10.10.2Pearson χ2檢驗
10.10.3Hamilton的R-因子檢驗
參考文獻
11.1離子間的相互作用
11.1.1離子水化
11.1.2離子互吸
11.1.3離子締合
11.2活度系數的理論公式
11.2.1Debye??Hükel方程
11.2.2改進的Debye??Hükel方程
11.2.3Pitzer方程
11.3應用活度系數的平衡計算
11.3.1平衡常數法
11.3.2自由能量小化法
11.4熱力學穩(wěn)定常數的擬合
11.4.1Василев公式
11.4.2梁春余?擦跗釤喂?式
參考文獻
附錄
附錄Ⅰ分布圖、濃度對數圖及副反應系數的計算程序
附錄Ⅱ酸堿滴定的通用計算程序
附錄ⅢpH緩沖溶液配制的計算程序
附錄Ⅳ相關系數檢驗表
附錄ⅤF分布的臨界值表(信度為0.05)
附錄ⅥR-因子比B的臨界值
附錄ⅦF分布的臨界值及R因子比F的計算程序
主題索引