分析化学中的离子平衡

第一章导论
1.1化学平衡
1.1.1定量分析与离子平衡
1.1.2平衡状态
1.1.3平衡常数
1.1.4自由能与平衡常数
1.2组分与独立组分
1.3质量平衡
1.4电荷平衡
1.5质子平衡及配体平衡
1.5.1质子平衡
1.5.2配体平衡
1.6平衡计算的代数方法
1.7分布系数与分布图
1.7.1分布系数
1.7.2分布图
1.8浓度对数图
1.9计算机在离子平衡研究中的应用
1.9.1平衡浓度的计算
1.9.2平衡常数的拟合
1.10误差及其传递
1.10.1误差的来源
1.10.2误差的传递
1.10.3绝对误差传递的一般公式
1.10.4相对误差传递的一般公式
参考文献
第二章络合平衡
2.1络合反应
2.1.1络合物
2.1.2水溶液中的络合反应
2.1.3络合物的溶液稳定性
2.1.4络合反应的速度
2.2络合物的稳定常数
2.2.1单核均一配体络合物
2.2.2单核混合配体络合物
2.2.3多核络合物
2.3络合物的形成函数与形成曲线
2.3.1形成函数
2.3.2单核络合物的形成曲线
2.3.3多核络合物的形成曲线
2.4单核平衡体系的计算
2.4.1ML体系
2.4.2MLn逐级络合物共存体系
2.5pH值对络合平衡的影响
2.5.1氢离子与金属离子的竞争反应
2.5.2金属离子的水解与聚合
2.6副反应系数及条件常数
2.6.1副反应
2.6.2条件常数
2.6.3副反应系数α
2.6.4条件常数的计算与应用
2.7络合反应的掩蔽
2.7.1排蔽与解蔽
2.7.2络合掩蔽的定量计算
2.7.3解析法由［L］计算α或由α计算［L］
2.8金属离子的络合萃取平衡
2.8.1萃取平衡常数、分配常数与分配比
2.8.2条件萃取平衡常数及条件分配比
2.8.3分配曲线
2.8.4萃取率
参考文献
第三章酸碱平衡
3.1酸和碱的强度与溶液的酸度
3.1.1酸碱的强度与稳定常数KH，KOH
3.1.2溶济的介电常数对KH的影响
3.1.3溶剂对H+的亲和力对酸碱强度的影响
3.1.4溶液的酸度
3.2强酸和强碱溶液的pH值
3.2.1强酸溶液
3.2.2强碱溶液
3.3单一的一元弱酸、弱碱溶液的pH值
3.3.1一元弱酸
3.3.2一元弱碱
3.3.3弱酸强碱盐溶液
3.3.4弱碱强酸盐溶液
3.3.5一元酸及其共轭碱的浓度对数图
3.4一元酸碱混合溶液的pH值
3.4.1几种一元弱酸或几种一元弱碱的混合溶液
3.4.2共轭酸碱的混合体系
3.4.3非共轭一元弱酸弱碱混合体系
3.4.4强酸强碱与弱酸弱碱的混合体系
3.4.5应用副反应系数计算溶液的pH值
3.5多元酸碱及其盐溶液的pH值
3.5.1多元酸碱体系的溶液平衡
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溶液酸度的标度
3.6.1酸函数
3.6.2溶液酸度的pH标度
参考文献
第四章沉淀反应平衡
4.1沉淀的溶解度与溶度积
4.1.1沉淀的溶解度
4.1.2溶度积
4.2难溶电解质的溶解度
4.2.1难溶强电解质的溶解度
4.2.2难溶弱电解质的溶解度
4.3盐效应与溶解度
4.4同离子效应与溶解度
4.5络合效应与溶解度
4.5.1与异种离子形成络合物
4.5.2与同种离子形成络合物
4.6pH值对沉淀溶解度的影响
4.6.1Mn+离子的水解
4.6.2LM+离子的水解
4.6.3水解与同离子效应并存的情形
4.7条件溶度积及其应用
4.7.1条件溶度积
4.7.2沉淀反应的掩蔽
4.8沉淀平衡的浓度对数图
4.8.1简单体系
4.8.2有络合物共存体系的浓度对数图
参考文献
第五章氧化还原平衡
5.1电极电位与氧化还原平衡常数
5.2条件标准电位、条件氧化还原平衡常数及其应用
5.2.1条件标准电位
5.2.2条件氧化还原平衡常数
5.2.3氧化还原反应的掩蔽
5.3氧化还原平衡的计算
5.4半反应平衡及平衡常数
5.4.1氧化还原平衡与其他离子平衡的相似性
5.4.2半反应平衡常数
5.5氧化还原体系的图解表示法
5.5.1氧化型体与还原型体在溶液中的分布图
5.5.2氧化还原体系的活度比对数图
5.5.3氧化还原平衡的浓度对数图
5.5.4氧化还原平衡的优势区域图
参考文献
第六章离子平衡计算的计算机数值方法
6.1平衡常数法计算单核平衡的通用数学模型
6.1.1广义单核络合物的单一平衡体系
6.1.2广义单核络合物的混合平衡体系
6.1.3酸碱平衡体系
6.1.4有单核络合物生长的沉淀平衡体系
6.1.5氧化还原平衡体系
6.2对分法及玄位法
6.2.1对分法求非线性方程的根的原理
6.2.2对分法求解离子平衡
6.2.3弦位法求非线性方程的根
6.3简单固定点迭代法
6.3.1简单固定点迭代法的原理
6.3.2简单固定点迭代法的几何意义、收敛性及收敛速度
6.4Newton??Raphson迭代法和正割法
6.4.1Newton??Raphson迭代法的原理
6.4.2Newton??Raphson迭代的计算过程
6.4.3Newton??Raphson迭代的收敛性和收敛速度
6.4.4正割法的原理
6.5解线性方程组法
6.5.1平衡体系的线性方程组模型
6.5.2矩阵求逆结合迭代的算法
6.5.3FGauss??Jordan消去法济南市逆矩阵
6.5.4Ca2+??H3PO4平衡体系的计算结果
6.6Newton??Raphson迭代法求解复杂离子平衡
6.6.1复杂络合平衡的数学模型
6.6.2Newton??Raphson迭代法解非线性方程组的原理
6.6.3复杂的广义络合平衡数学模型的线性化
6.6.4Newton??Raphson迭代法求解复杂络合平衡时的改时
6.6.5计算实例
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自由能函数与Lagrange待定乘数法
6.9.2BNR自由能最小化法
6.9.3White自由能最小化法
6.10化学进程法
6.10.1一阶方法
6.10.2二阶方法
6.11平衡常数法与自由能最小化法的关系
6.11.1平衡常数与化学位数据的相互转化
6.11.2由ΔG0求μ0的算法
参考文献
第七章缓冲溶液理论
7.1pH缓冲溶液
7.2pH缓冲溶液的缓冲容量
7.2.1微分缓冲容量(缓冲指数)与积分缓冲容量
7.2.2强酸强碱体系
7.2.3一元弱酸体系
7.2.4一元酸及其共轭碱
7.2.5多元酸体系
7.3缓冲溶液的性质
7.3.1缓冲溶液的动态性质
7.3.2稀释效应
7.3.3盐效应
7.3.4温度的影响
7.4酸碱缓冲溶液的配制
7.4.1指定离子强度及pH值的缓冲溶液
7.4.2指定CA及pH值的缓冲溶液
7.4.3通用缓冲溶液
7.5pL缓冲溶液和pM缓冲溶液
7.5.1pL缓冲溶液
7.5.2pM缓冲溶液
参考文献
第八章滴定曲线怀终点误差分析
8.1滴定方程
8.1.1简单滴定体系
8.1.2复杂滴定体系
8.1.3条件常数的应用
8.2滴定曲线分析
8.2.1计算机模拟滴定
8.2.2滴定突跃
8.2.3敏锐指数
8.2.4等当点与突跃点的理论分析
8.3滴定终点误差分析
8.3.1滴定终点误差公式
8.3.2络合滴定
8.3.3酸碱滴定
8.3.4沉淀滴定
8.3.5氧化还原滴定
参考文献
第九章络合物稳定常数的测定
9.1概述
9.1.1测定方法简介
9.1.2计算稳定常数的一般数学处理方法
9.2电位法
9.2.1电位法测定稳定常数的基本原理
9.2.2间接法测定稳定常数
9.2.3稳定常数与络合物的基本函数
9.2.4用络合物基本函数计算稳定常数
9.2.5其他数据处理方法
9.3分光光度法
9.3.1一般数学模型
9.3.2等摩尔系列法
9.3.3平衡移动法
9.3.4中心体A与ABn有重叠光吸收的体系
9.3.5McConnell直线法
9.3.6Frank直线法
9.3.7稀释法
9.3.8Jimenez Sanchez直线法
9.3.9用形成度δi计算单核逐级络合物的稳定常数
9.3.10对应溶液法
9.3.11平均摩尔吸收系数法
9.4极谱法
9.4.1单一MLn体系
9.4.2一种金属络离子由高价还原为低价
9.4.3MqLp体系
9.4.4De Ford??Hume法
9.4.5徐光宪通用公式
9.5两相分配法
9.5.1溶剂萃取法
9.5.2计量比约束萃取分光光度法
9.5.3离子交换法
9.5.4气相色谱法
9.5.5液相色谱法
9.6其他测定方法
9.6.1电导法
9.6.2溶解度法
9.6.3量热法
9.6.4核磁共振波谱法(NMR)
9.6.5电子自旋共振波谱法(ESR)
9.7三元混配络合物的稳定常数
9.7.1逐级络合物的稳定常数
9.7.2加合反应法
9.7.3重配反应法
9.7.4协同实验测定法
9.7.5计量比约束分光光度法
9.8复杂多核络合物的稳定常数
9.8.1“根+节”(Core+link)法
9.8.2平均组成法
参考文献
第十章稳定常数的计算机拟合
10.1概述
10.1.1重要的稳定常数程序简介
10.1.2回归分析法
10.2一元线性回归分析
10.2.1一元线性回归方程
10.2.2回归系数a和b的确定
10.2.3回归方程的相关系数检验法
10.2.4残差平方和、回归平方和及总平方和
10.2.5y的标准差及参数的标准差
10.2.6一元线性回归分析的步骤
10.2.7应用举例
10.3多元线性回归分析
10.3.1参数a及残差平方和的综合计算
10.3.2法方程组的标准化
10.3.3多元线性回归的方差分析
10.3.4回归方程的相关系数检验法
10.3.5多元线性回归分析的计算步骤及应用
10.4在拟合稳定常数中的加权处理
10.4.1加权线性最小平方法
10.4.2在稳定常数拟合中对权因子的一些考虑
10.4.3计算权重的示例
10.5直接搜索法
10.5.1网格法
10.5.2一维搜索法及变量交替法
10.5.3单纯形优化法
10.6牛顿方向法和拟牛屯法拟合稳定常数的基本程序结构
10.6.1电位测定法
10.6.2分光光度测定法
10.6.3拟合稳定常数的几个典型程序的比较
10.7牛顿方向法和拟牛屯法曲线拟合的算法
10.7.1Gauss??Newton法
10.7.2改进的Gauss??Newton法
10.7.3Newton??Marquardt方法
10.7.4描坑法
10.7.5DFP变尺度法和BFGS变尺度法
10.8平衡模型的系统试验
10.9平衡体系模型的实计量系数估计法
10.9.1ESI法的一般介绍
10.9.2ESI法应用的一般策略
10.9.3ESI法的应用实例
10.10非线性拟合的误差分析及模型的检验
10.10.1误差分析
10.10.2Pearson χ2检验
10.10.3Hamilton的R-因子检验
参考文献
11.1离子间的相互作用
11.1.1离子水化
11.1.2离子互吸
11.1.3离子缔合
11.2活度系数的理论公式
11.2.1Debye??Hükel方程
11.2.2改进的Debye??Hükel方程
11.2.3Pitzer方程
11.3应用活度系数的平衡计算
11.3.1平衡常数法
11.3.2自由能量小化法
11.4热力学稳定常数的拟合
11.4.1Василев公式
11.4.2梁春余?擦跗钐喂?式
参考文献
附录
附录Ⅰ分布图、浓度对数图及副反应系数的计算程序
附录Ⅱ酸碱滴定的通用计算程序
附录ⅢpH缓冲溶液配制的计算程序
附录Ⅳ相关系数检验表
附录ⅤF分布的临界值表(信度为0.05)
附录ⅥR-因子比B的临界值
附录ⅦF分布的临界值及R因子比F的计算程序
主题索引