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無機化學 cover

化學

化學

無機化學

Duward Shriver; Mark Weller; Tina Overton; Fraser Armstrong; Jonathan Rourke

英文原名: Inorganic Chemistry

一本全面的教材,涵蓋無機化學原理,包括原子結構、鍵合理論、主族和過渡金屬化學,以及在材料科學和催化中的應用。

難度等級
中級
學術層次
大學部
無機化學配位化學主族元素過渡金屬晶體場理論有機金屬化學固體化學生物無機化學

01 / 導讀

導讀

引用

Shriver, D., Weller, M., Overton, T., Armstrong, F., & Rourke, J. (2014). Inorganic Chemistry (6th ed.). W. H. Freeman and Company.

章節概要

第六版共830頁,分三個部分:基礎(8章)、元素及其化合物(15章)和前沿(4章)。書末的六個資料部分彙集了離子半徑、元素的電子性質、標準電位、特徵表、對稱適應軌道和田邊–菅野圖,其後是習題答案和索引。出版社稱本書兼顧理論與描述兩方面的無機化學,並強調實驗方法、工業應用和前沿主題。

第一部分,第1–5章:原子結構;分子結構與成鍵;簡單固體的結構;酸和鹼;氧化和還原

基礎各章涉及原子、分子中的成鍵、簡單固體的結構、酸鹼概念和氧化還原化學,這些是描述性各章所用的思想。

第一部分,第6–8章:分子對稱性;配位化合物導論;無機化學中的物理技術

對稱性排在固體、酸鹼和氧化還原之後,隨後是對配位化合物的初步介紹,以及用於表徵無機化合物的物理技術。

第二部分,第9–10章:週期性趨勢;氫

第二部分以整個週期表的趨勢開篇,然後講氫。

第二部分,第11–18章:第1族元素至第18族元素

第1族元素(11);第2族元素(12);第13族元素(13);第14族元素(14);第15族元素(15);第16族元素(16);第17族元素(17);第18族元素(18)。主族元素按族逐一處理,每章一族。

第二部分,第19–23章:d區元素;d 金屬錯合物:電子結構與性質;配位化學:錯合物的反應;d 金屬有機金屬化學;f區金屬

d區元素分四章處理(元素、錯合物的電子結構與性質、錯合物的反應、有機金屬化學),f區金屬殿後。

第三部分 前沿:材料化學與奈米材料;催化;生物無機化學;醫藥中的無機化學

四章分別講材料與奈米材料、催化、生物無機化學和醫藥中的無機化學。(所檢索到的出版社列表對這些章的編號不一致,因此這裡不標章號。)

核心概念

第一部分:基礎

  • 前兩章的原子結構與分子結構與成鍵。
  • 簡單固體:第3章的主題,即簡單固體的結構。
  • 作為後續化學組織思想的酸和鹼與氧化和還原。
  • 分子對稱性與物理技術,資料部分有特徵表和對稱適應軌道。

第二部分:元素及其化合物

  • 在各族章節之前講授的週期性趨勢。
  • 主族元素按族分述的描述化學。
  • d 金屬錯合物:電子結構與性質,資料部分的田邊–菅野圖為其提供支援。
  • 錯合物的反應與 d 金屬有機金屬化學。

第三部分:前沿

  • 材料化學與奈米材料。
  • 催化。
  • 生物無機化學與醫藥中的無機化學。

評析

優點

  • **原理與描述化學合於一書。**出版社稱它同時涵蓋理論與描述兩方面,三部分的結構(基礎、對元素的系統巡禮、前沿主題)印證了這一點。
  • **前沿部分。**材料與奈米材料、催化、生物無機化學和醫藥中的無機化學各有一章,與出版社強調工業應用和前沿主題相吻合。
  • **有用的資料部分。**六個資料部分(離子半徑、元素的電子性質、標準電位、特徵表、對稱適應軌道、田邊–菅野圖)是做習題時可以查閱的表格。
  • **對元素的系統編排。**氫以及第1、2、13–18族各佔一章,之前是週期性趨勢,便於學生查詢內容。

局限

  • **篇幅。**830頁對一門課程來說是一本大書,d區(四章)、氫和主族(九章)以及前沿各部分的覆蓋範圍,意味著課程必須有所取捨。
  • **對稱性排在其他基礎之後。**分子對稱性是第6章,排在固體、酸鹼和氧化還原之後,因此採用先講成鍵的課程的學生需要比其位置更早閱讀它。
  • **d 金屬有機金屬化學只有一章。**d區的有機金屬化合物僅見於第22章;相比之下,Housecroft 的目錄把 s 區和 p 區有機金屬化合物與 d 區有機金屬化合物分設為不同的章。

在課程中的定位

Shriver 等人的這本書是本書單中兩部綜合性物理無機化學教材之一,另一部是 Catherine Housecroft 的 Inorganic Chemistry(第六版),其結構是基本概念、按族講授的化學,然後是 d區、有機金屬和應用各章。兩者重疊很多:Housecroft 較早(第3章)引入分子對稱性,而 Shriver 把它放在第6章,並且 Shriver 以前沿部分而不是一系列主題章結尾。二者都可以作為主教材。

Rayner-Canham 與 Overton 的 Descriptive Inorganic Chemistry 是一部入門教材,在原理之後按族概述元素。Scerri 的 The Periodic Table: A Very Short Introduction 是關於週期性趨勢的簡短配套讀物。Pfennig 的 Principles of Inorganic Chemistry 闡述對稱性、群論和分子軌道模型;Crabtree 的 The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 是研究生教材,所討論的正是 Shriver 中 d 金屬有機金屬化學一章的主題。

如何使用本書

出版社把本書介紹為同時涵蓋理論與描述兩方面的無機化學入門,沒有列出先修要求;具備普通化學和一些成鍵理論的基礎是自然的前提。

一個切實可行的安排:按順序讀第一部分(第1–8章),然後進入第二部分,從講週期性趨勢的第9章開始,並按教學大綱有選擇地使用各族章節(第11–18章)。配位化學分散在第7、20、21章,最好與資料部分一起讀。第三部分是四個各自獨立的主題章,可按興趣選讀。把資料部分當作做習題時的查閱工具,並在書末核對答案。