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現代無機化学
Modern Inorganic Chemistry

東京理科大学教授　博士（理学）　田所　誠 著

Ｂ５判／224頁／２色刷／定価3520円（本体3200円＋税10％）／2021年6月発行
ISBN 978-4-7853-3520-5　 C3043

　「全元素の化学」としての無機化学の基礎を身につけるための教科書。第I部「無機化学の基礎理論」、第II部「非金属元素の各論」の二部構成となっている。
　第I部では宇宙における原子の誕生から説き起こし、量子化学からみた元素の性質や分子結合論など、現代における無機化学理論の基礎を学ぶ。化学結合論では、原子価結合法、VSEPRモデル、分子軌道法に加え、錯体の構造を理解するための結晶場理論と配位子場理論および角重なり理論についても詳しく解説する。
　第II部では、水素、ホウ素、炭素、窒素、リン、酸素、硫黄、ハロゲン、貴ガスといった重要な非金属元素の性質を、最近の研究成果も交えて詳しく解説する。

サポート情報

◎ 教科書採用の先生方に講義用の図表ファイルをご用意しました．
　　ファイルのご利用は講義のみに限らせていただきます．
◎ まえがき （pdfファイル）
◎ 索引 （pdfファイル）　　 ◎ 化学式索引 （pdfファイル）
◎ 正誤表 （pdfファイル）

目次 （章タイトル）　　→ 詳細目次

第I部　無機化学の基礎理論
　1．原子の誕生
　2．原子核と原子
　3．原子の構造
　4．電子軌道
　5．原子の性質
　6．原子価結合法 −分子結合論（1）−
　7．VSEPR モデルによる分子の構造 −分子結合論（2）−
　8．分子軌道法 −分子結合論（3）−
　9．金属錯体の結合論 −分子結合論（4）−
第II部　非金属元素の各論
　10．水素
　11．ホウ素
　12．炭素
　13．窒素
　14．リン
　15．酸素
　16．硫黄
　17．ハロゲン
　18．貴ガス

詳細目次　　→

まえがき（pdfファイル）

第I部　無機化学の基礎理論

1．原子の誕生
　1-1　素粒子
　1-2　ビッグバン
　1-3　星の一生
　1-4　赤色巨星
　1-5　赤色超巨星と青色超巨星
　1-6　超新星爆発と中性子星・ブラックホール
　1-7　金・銀・ウランなどの重元素

2．原子核と原子
　2-1　原子を表す
　2-2　放射性元素
　2-3　ウランの誘発核分裂反応
　2-4　原子炉
　2-5　原子爆弾
　2-6　原子核の融合
　2-7　核融合反応
　　2-7-1　恒星による核融合反応
　　2-7-2　水素爆弾による核融合反応
　2-8　原子核の核結合エネルギー
　2-9　原子核の構造
　　2-9-1　液滴モデル
　　2-9-2　殻構造モデル
　　2-9-3　安定な島

3．原子の構造
　3-1　バルマー系列
　3-2　ボーアの太陽モデル
　3-3　量子論
　　3-3-1　粒子の波動性
　　3-3-2　不確定性原理
　　3-3-3　シュレーディンガーの波動方程式
　　3-3-4　二次元の箱の中に閉じ込められた電子の量子化
　　3-3-5　箱の中の気体分子はどうして量子化されないで，連続的に動けるのか？
　　3-3-6　原子の中でどうして電子は原子核に落ち込まないのか？
　3-4　水素原子の波動関数

4．電子軌道
　4-1　電子軌道と電子殻
　4-2　周期表と原子
　　4-2-1　典型元素と遷移元素
　　4-2-2　金属元素と半金属元素
　4-3　周期表への電子の入り方 −構築原理・フントの規則・パウリの排他原理−
　　4-3-1　典型元素と遷移元素の電子の詰まり方
　　4-3-2　多電子原子の電子の入り方
　　4-3-3　貫入効果・遮へい効果・有効核電荷
　　4-3-4　遮へい効果と有効核電荷
　4-4　第２周期と第３周期の対角関係

5．原子の性質
　5-1　原子半径
　5-2　スカンジノイド収縮とランタノイド収縮
　5-3　イオン化エネルギーと電子親和力
　5-4　光電子分光法
　5-5　マリケンの電気陰性度と柔らかさと硬さ
　5-6　ポーリングの電気陰性度
　5-7　ボーン-ハーバーサイクルと格子エネルギー

6．原子価結合法 −分子結合論（1）−
　6-1　ルイス構造と原子価結合法
　6-2　形式電荷と酸化数
　6-3　ルイス-ラングミュアの原子電荷 −L-L電荷−
　6-4　ルイス構造のオクテット則では描けない化合物
　6-5　共鳴構造と共鳴混成体
　6-6　ポーリングの電気的中性の原理
　6-7　ルイス構造を式にする −水素分子の結合理論−
　6-8　原子価結合法における混成軌道
　　6-8-1　ベンゼンの混成軌道
　　6-8-2　一酸化炭素COの混成軌道
　　6-8-3　二酸化炭素CO₂の混成軌道
　　6-8-4　トリフッ化ホウ素BF₃の混成軌道
　　6-8-5　炭酸イオンCO₃²⁻の混成軌道

7．VSEPRモデルによる分子の構造 −分子結合論（2）−
　7-1　VSEPRモデルの使い方
　　7-1-1　分子の電子対間のクーロン反発
　　7-1-2　電子対間の反発力の比較
　　7-1-3　パウリの力 −パウリの排他原理−
　　7-1-4　四角錐spy $\rightleftharpoons$ 三方両錐tbp
　　7-1-5　三方両錐型のLp-Bpの反発
　　7-1-6　三方両錐型のLp-Lpの反発
　　7-1-7　立体的に不活性な非共有電子対
　　7-1-8　Lpと二重結合性のM＝Oの取扱い
　　7-1-9　五方両錐型の安定な異性体
　7-2　３つのカルボニル化合物の$\angle$X−C−X角
　7-3　H₂OとNH₃の結合角の大きさのVSEPRモデルを用いた２つの考え方
　7-4　VSEPRモデルによる15族と16族の水素化物による結合角の予測
　7-5　周期表第３周期以下でのdπ-pπ結合
　7-6　VSEPRモデルの証拠
　7-7　VSEPRモデルによる分子の形

8．分子軌道法 −分子結合論（3）−
　8-1　波と粒子
　8-2　分子軌道法の基礎
　8-3　水素分子H2の分子軌道法
　8-4　結合性軌道と反結合性軌道
　8-5　単原子分子としてのHe原子
　8-6　軌道の重なり −重なり積分S −
　8-7　結合の形
　8-8　第２周期の等核二原子分子の分子軌道
　8-9　第２周期の等核二原子分子のエネルギー準位
　8-10　第２周期の等核二原子分子の性質
　8-11　異核二原子分子
　8-12　HFはなぜ極性をもつのか？
　8-13　分子軌道からみたCO結合
　8-14　オクテット則に従わないBeH₂
　8-15　ジボランの３中心２電子結合
　8-16　H₃^＋は直線型分子か，三角形型分子か

9．金属錯体の結合論 −分子結合論（4）−
　9-1　EAN則と18電子則
　9-2　18電子則と混成軌道
　　9-2-1　[Co^III(NH₃)₆]^3＋の電子配置
　　9-2-2　[Ni^II(CN)₄]²⁻の電子配置
　　9-2-3　[Zn^II(NH₃)₄]^2＋の電子配置
　9-3　内部軌道錯体と外部軌道錯体
　　9-3-1　Fe^3＋：[Ar]3d⁵の内部軌道錯体と外部軌道錯体
　　9-3-2　Co^2＋錯体の内部軌道錯体と外部軌道錯体
　　9-3-3　[Cu^II(NH₃)₄]^2＋の内部軌道錯体と外部軌道錯体
　9-4　18電子則とカルボニル錯体
　9-5　18電子則の限界
　9-6　[Re^III₂Cl₈]²⁻の金属間四重結合
　9-7　結晶場理論
　　9-7-1　d_z²軌道の形
　　9-7-2　６配位八面体の結晶場分裂
　　9-7-3　高スピンと低スピンの錯体
　　9-7-4　CFSE
　　9-7-5　高スピンと低スピンの錯体物性
　　9-7-6　金属錯体の配位構造による結晶場分裂の変化
　　9-7-7　ヤーン-テラー効果
　　9-7-8　ヤーン-テラー効果とキレート効果
　　9-7-9　スピン対形成エネルギー
　　9-7-10　スピンクロスオーバー
　9-8　配位子場理論と角重なり理論
　　9-8-1　分光化学系列
　　9-8-2　配位子場理論
　　9-8-3　角重なりモデル

第II部　非金属元素の各論

10．水素
　10-1　水素の形態
　10-2　水素の同位体
　　10-2-1　軽水素
　　10-2-2　H₂の反応
　　10-2-3　重水素
　　10-2-4　三重水素
　10-3　重水の製造 −ガードラー-スぺバック法（二重温度交換法）による重水の濃縮−
　10-4　水素分子の核スピン異性体
　10-5　水素化物
　　10-5-1　塩類似水素化物
　　10-5-2　共有結合性水素化物
　　10-5-3　遷移金属水素化物
　10-6　水素結合
　　10-6-1　水素結合とは
　　10-6-2　水素結合のポテンシャル表示
　　10-6-3　極めて強い水素結合
　　10-6-4　カルボン酸の水素結合二量体
　　10-6-5　低移動障壁型水素結合
　10-7　氷と水
　　10-7-1　水とは？
　　10-7-2　バナール-ファウラーの規則 −完全な氷をつくるための規則−
　　10-7-3　大気圧で生成する２つの氷
　10-8　イオンの水和
　10-9　水の構造
　10-10　クラスレートハイドレート（CH）
　　10-10-1　メタンハイドレート（MH）
　　10-10-2　水素ハイドレート（HH）

11．ホウ素
　11-1　ホウ素の化学的性質
　11-2　ホウ素とケイ素の化学的類似性 −周期表対角関係−
　11-3　ホウ素の単離
　11-4　ホウ素の同位体
　11-5　ホウ素の同素体
　11-6　ヒドロホウ酸イオン
　11-7　優れた性質をもつホウ化物
　11-8　ボラン
　　11-8-1　ジボランの構造
　　11-8-2　ジボランの合成
　　11-8-3　ジボランの反応（I）
　　11-8-4　ジボランの反応（II）
　　11-8-5　ジボランを用いたヒドロホウ素化
　　11-8-6　リプスコムの半位相幾何学的表現
　　11-8-7　ポリボラン類とウェイド則
　　11-8-8　クロソ・ニド・アラクノ・ヒホの構造
　　11-8-9　カルボラン
　　11-8-10　カルボリン
　　11-8-11　カルボラン酸
　　11-8-12　ボランからカルボランへの反応
　　11-8-13　ジカルボリドイオン
　11-9　B−N化合物
　　11-9-1　B，C，Nの性質
　　11-9-2　窒化ホウ素
　　11-9-3　ボラザン
　　11-9-4　ボラゾン
　　11-9-5　ボラジン
　11-10　ホウ素の酸素化合物
　　11-10-1　ホウ酸
　　11-10-2　ペルオキソホウ酸ナトリウム
　11-11　ハロゲン化ホウ素
　　11-11-1　BX₃付加体
　　11-11-2　BX₃付加体の反応性

12．炭素
　12-1　一般的な炭素の性質
　12-2　炭素の同位体
　　12-2-1　同位体¹²C
　　12-2-2　同位体¹³C
　　12-2-3　同位体¹⁴C
　12-3　炭素の同素体
　　12-3-1　ダイヤモンドと黒鉛
　　12-3-2　黒鉛の反応
　　12-3-3　黒鉛層間化合物
　　12-3-4　無定形炭素
　　12-3-5　フラーレンC₆₀
　　12-3-6　カーボンナノチューブ
　　12-3-7　グラフェン
　12-4　炭素の酸化物
　　12-4-1　一酸化炭素と二酸化炭素
　　12-4-2　COの水性ガスシフト反応
　12-5　CO₂による温暖化
　　12-5-1　近現代のCO₂による温暖化
　　12-5-2　古生代から新生代の温暖化 −CO₂とO₂の濃度変化−
　　12-5-3　CO₂水溶液のpHと生物
　12-6　ハロゲン化炭素化合物
　　12-6-1　ハロゲン化炭素化合物とオゾン層の破壊
　　12-6-2　オゾン層減少のメカニズム
　12-7　炭化物
　　12-7-1　イオン性炭化物Al₄C₃，CaC₂
　　12-7-2　侵入型炭化物WC，Fe₃C
　　12-7-3　共有性炭化物SiC，B₄C
　12-8　CN結合を有する化合物
　　12-8-1　ジシアン
　　12-8-2　石灰窒素カルシウムシアナミド
　　12-8-3　シアナミド
　　12-8-4　シアン化水素
　　12-8-5　シアン酸とイソシアン酸
　　12-8-6　雷酸

13．窒素
　13-1　チリ硝石とハーバー-ボッシュ法
　13-2　ハーバー-ボッシュ法によるアンモニア合成
　13-3　オストワルトの硝酸合成
　13-4　N₂の精製 −工業的空気の液化分留法−
　13-5　N₂の化学的性質
　　13-5-1　Nの多重結合性
　　13-5-2　爆発性のアジ化物
　13-6　Nの水素化物
　　13-6-1　アンモニア
　　13-6-2　塩化アンモニウムと硝酸アンモニウム
　　13-6-3　ヒドロキシアミン
　　13-6-4　ヒドラジン
　13-7　窒素酸化物
　　13-7-1　一酸化二窒素
　　13-7-2　一酸化窒素
　　13-7-3　三酸化二窒素
　　13-7-4　二酸化窒素と四酸化二窒素
　　13-7-5　トリニトラミド
　13-8　窒素のオキソ酸
　　13-8-1　ニトロソアミン
　　13-8-2　亜硝酸
　　13-8-3　硝酸
　13-9　窒素固定
　13-10　窒素分子金属錯体
　13-11　ニトロゲナーゼの活性サイトアナログの窒素錯体

14．リン
　14-1　リン酸肥料の製造
　14-2　リンの同素体
　14-3　リンの水素化物
　14-4　リンの酸化物
　14-5　リンのオキソ酸
　14-6　縮合リン酸
　14-7　ハロゲン化リン
　14-8　P−N化合物

15．酸素
　15-1　O₂の発見
　15-2　O₂の性質
　15-3　光合成
　　15-3-1　明反応
　　15-3-2　暗反応 −カルビン回路−
　15-4　Oの同位体
　15-5　Oの同素体
　　15-5-1　O₃による酸化
　15-6　過酸化物と超酸化物
　15-7　オキソOとヒドロキソOH化合物
　　15-7-1　ポリ酸
　　15-7-2　層状金属酸化物
　15-8　O₂とO₂誘導体の結合状態と性質
　　15-8-1　O₂の酸化還元体
　15-9　過酸化水素
　　15-9-1　フェントン反応
　　15-9-2　H₂O₂の合成
　　15-9-3　H₂O₂の酸化還元反応
　15-10　フッ化酸素 −OF₂とO₂F₂−
　15-11　励起状態のO₂の化学
　　15-11-1　O₂の化学的励起状態
　　15-11-2　O₂の光化学的励起状態
　　15-11-3　光化学の基礎
　15-12　酸素錯体
　　15-12-1　天然酵素の酸素錯体
　　15-12-2　人工の酸素錯体

16．硫黄
　16-1　硫黄の同素体
　16-2　ポリスルファン（H₂S_n）とポリスルフィドイオン S_n²⁻および S_n^＋と S_n⁻ラジカル
　16-3　硫黄の酸化物
　16-4　オキソ酸アニオン
　16-5　硫黄のハロゲン化物
　16-6　硫化窒素とポリチアジル

17．ハロゲン
　17-1　ハロゲンの合成と性質
　　17-1-1　フッ素
　　17-1-2　フッ素の融解塩電解酸化合成法
　　17-1-3　塩素
　　17-1-4　塩素の合成法
　　17-1-5　臭素
　　17-1-6　ヨウ素
　17-2　ハロゲンの性質
　17-3　C−F結合の共有結合性とイオン結合性
　17-4　分子性F化物の性質
　　17-4-1　テフロン＝ポリテトラフルオロエチレン
　　17-4-2　テフロンが丈夫な理由
　17-5　ハロゲン間化合物
　　17-5-1　ポリハロゲニウムイオン
　　17-5-2　ポリヨウ化物イオン
　　17-5-3　ポリハロゲン化物イオン
　17-6　ハロゲン酸化物
　17-7　ハロゲンのオキソ酸
　　17-7-1　ポーリングの規則
　　17-7-2　次亜ハロゲン酸，亜ハロゲン酸
　　17-7-3　ハロゲン酸，過ハロゲン酸
　　17-7-4　過塩素酸塩
　　17-7-5　過臭素酸
　　17-7-6　過ヨウ素酸

18．貴ガス
　18-1　貴ガス化合物の発見
　18-2　貴ガスの製造と性質
　　18-2-1　原子量の逆転
　18-3　キセノンのフッ素化物
　　18-3-1　フッ化キセノンの反応
　　18-3-2　フッ化キセノンの加水分解反応
　　18-3-3　ラックス-フラッドの酸塩基の定義
　　18-3-4　キセノンのフッ素化合物の３中心４電子結合
　18-4　Xe−O化合物
　18-5　貴ガスクラスレート
　18-6　貴ガスクラスレートハイドレート

引用文献
索引 （pdfファイル）
化学式索引 （pdfファイル）

Column
　ブラックホールの直接観察
　中性子星の構造
　赤色超巨星ベテルギウスの最後？
　劣化ウラン弾
　原子核の形
　本当に電子軌道は観測できるのか？
　トリチウムは安全か？
　金属水素
　反物質と反水素
　邪魔者だったメタンハイドレート
　ゾーンメルティング法 −帯域溶融法−
　正二十面体をもつB₁₂クラスターの描き方
　生物とホウ素
　最も硬い物質はダイヤモンド？
　CO₂超臨界状態
　パムッカレの巫女
　オゾンホール
　青梅とシアン化物
　分子中でNが多い化合物はなぜ危険なのか？
　金星にも生物がいる？−PH₃の観測−
　安全マッチ
　潜水病
　ヘリウムボイスチェンジャー
　空き家を換気する理由？
　イオンエンジン

田所　誠
たどころ まこと
1987年 東京理科大学理学部卒業、東京理科大学大学院理学研究科修士課程修了、九州大学大学院理学研究科博士後期課程単位取得退学。岡崎国立共同研究機構分子科学研究所助手、大阪市立大学助手・講師・助教授、東京理科大学助教授・准教授を経て現職。専門は錯体物性化学、水クラスター科学、新規分子導体、プロトン−電子連動型錯体など。

（情報は初版刊行時のものから一部修正しています）

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