无机化合物

无机化合物（inorganic compound）通常是指不含C-H键的化合物，包括少数含碳氧化物及碳酸盐，如二氧化碳、一硫化碳、含C-H键的有机金属化合物等。无机化合物按照组成和性质可以分为酸、碱、酸和氧化物等，其中氧化物又包含成盐氧化物、惰性氧化物和过氧化物等。

无机化合物历史悠久，2世纪初，中国已经有文献的记载。18世纪以后，许多新元素陆续被发现，促进了无机化学的发展。20世纪40年代后，出现了许多新技术，并合成了众多新的无机化合物。不同种类的无机化合物，如酸、碱、盐配位化合物等有不一样的命名规则。无机化合物的结构有AX型、AX2型、A2X3型、AX3型、A2X5型等。

无机化合物呈现的颜色由于物质吸收光的波长不同，而呈现的颜色也不同。因为无机化合物的晶体结构和化学结构各有差异，所以无机化合物的熔点、沸点和密度也各不相同。在化学性质方面，无机化合物的溶解度取决于水合能与晶格能的大小，水合能大于晶格能，易溶，反之不易溶。无机化合物中不同元素的含氧酸，一般成酸元素的非金属性强其含酸的氧化性亦强，非金属性较弱的元素，其含氧酸的氧化性亦较弱，含氧酸盐的氧化还原性与含氧酸具有类似的规律性。无机化合物的热稳定性是指其不易因受热而分解的性质。热稳定性与氧化还原性具有一定的关系，含氧酸越稳定其对应的盐亦越稳定，反之亦然。酸碱性方面，氢氧化物中元素最高氧化数的氢氧化物由左至右碱性减弱、酸性增强。氢化物中同一周期主族元素氢化物的酸性从左向右逐渐增强，同一主族元素的氢化物的酸性，由上而下增强。而正盐是没有酸碱性的，但质子理论中，盐的碱性由阴离子决定。盐的酸性有阳离子决定。而且无机化合物具有一定的毒性。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中无机化合物、无机汞化合物、无机铅化合物等属于1类致癌物。

发展简史

2世纪初，中国出现了道教和炼丹术，世界上最早的炼丹文献是东汉魏伯阳著的《周易参同契》。晋朝时期的炼丹大师所写的《抱朴子内篇》，记载了HgS和Hg，Pb3O4和Pb之间的转换，还记载了反应的可逆性。在中国的炼丹书中有描述对硫酸铝钾(KAI(SO4)2·12H2O)，绿矾(FeSO4·7H2O)，黄矾(KFe3(SO4)2(OH)6)，胆矾(CuSO4·5H2O)的认识，这均属于无机化合物。孙思邈的《伏硫磺法》中记载了黑火药的三种组分一一硝酸钾、硫磺和木炭。中国古代的医药学中也有无机化合物的记载，唐代《新修本草》中记载了109种无机药物，到清代的《本草纲目拾遗》中记载的无机药物增加至335种。同时期，西方的炼金大师们通过各种实验对矿物质的相互转化也都有了新的认识和记载，并发展了许多实验；8~9世纪，阿拉伯炼金士查比尔·伊本·海扬（Jabi rinn Hayyan）发现了硫酸硝酸等无机酸。17世纪，英国人罗伯特·波义耳提出了化学元素的科学概念，为酸碱下了明确的定义，且发明了指示剂。波义耳的工作使人们对化学有了正确的认识，并使化学快速地发展起来。

18世纪，大量的新元素被发现，许多气体被确认，如氢气、氮气、氧气、二氧化碳等；砷酸酸、氢氰酸、草酸等无机酸被制取出来；截止19世纪中叶，发现50多种元素。19世纪末期，瑞士人维尔纳（AWerner）提出了配位化合物的概念，创立了配位化学理论。亚伯拉罕·维尔纳是科学界公认的近代无机化学结构理论的奠基人。1788年，法国化学家吕布兰（N.Leblanc）发明了以无机化合物（氯化钠、硫酸木炭和碳酸钙）为原料的制碱方法；1862年比利时人欧内斯特·索尔维（ESlay）提出了以氨、氯化钠为主要原料的氨碱法制碱；1940年，中国专家侯德榜发明了举世闻名的“侯氏制碱法”。合成氨工业从实验室研究到工业化生产经历了150年的时间，在此期间，德国人弗里茨·哈伯（F.Haber）获得了1918年的诺贝尔化学奖。

第二次世界大战之后，各种表征原子、分子和晶体结构技术出现，将无机化合物的性质与分子、原子的结构联系起来，使人们对物质的认识有了质的飞跃。20世纪40年代起，陆续发现十几种超铀元素，并合成了十几种稀有气体元素化合物；制取了氯化砷(V)二氧化硒高酸及其盐、金属的特高价和特低价化合物等被认为不能存在的化合物，还合成了二茂铁、三氟化硼和富勒烯等具有新型结构物质，并确定了其结构。

命名

在无机化合物的名称中，有不少有悠久的历史，因此有许多化合物不是按简单的规则，而是用习惯命名，在它们的惯用名称中一些重要的也保留在现行的命名规则中。为使化合物区分，实行系统命名法，基本特点为：（1）无机化合物可以看作二元化合物的（就是由电正性组分和电负性组分组成的）；（2）无机化合物可以看作配位化合物的（就是包括由中心原子和配位体组成的络合物）。

二元化合物

只含两种元素的化合物叫做二元化合物。二元化合物的名称是把两种元素的名称中加化学介字“化”字缀合而成的。 在名称中，电负性较强的元素名称放在前面电负的名称在后面。 化合物中两种元素的比例可以有两种方法表示，即：（1）标明电正性组分的化合价，（2）标明化学组成。英文的命名的顺序与中文则相反，具体如下，在非金属的元素词尾要用上后缀-ide表示。例NaCI氯化钠Sodium 氯化物；SrO氧化锶Strontium Oxide；Al2S3硫化铝Aluminium 硫化物。一部分金属在二元化合物中有两种氧化数。命名时是将高氧化态的金属化合物看成正常的，不加任何介词；对低氧化态的金属化合物的命名则需加定语“亚”字。溴化铒则用词尾加以区别；高氧化态的用-ic，低氧化态的用-ous表示。例如CrCl氯化铬Chromic Chloride和CrCl2氯化亚铬Chromous Chloride。

多原子离子化合物

多原子离子即离子本身含有多个原子，这类离子在化合物中是独立单位。多原子离子的化合物除典型的酸外，一般按二元化合物的办法命名。多原子离子的部分，有的作为金属离子，如，有的作为酸根，如SO；有的按电负性顺序命名，如BaClF称氯化，（NH4）2Fe（SO4）2硫酸亚铁铵。另外一种多原子离子称为酰基离子，它是含氧酸去掉-OH剩下来的基，这类基离子和阴离子组成的化合物往往不按二元化合物习惯命名法来命名。

无机酸

无氧酸

氢某酸：hydro+成酸元素名词干+ic+acid，如盐酸(氢氯酸)(HCl，hydrochloric acid)、硫化氢(H2S，hydrosulfuric acid)、氢氰酸(HCN，hydrocyanic acid)、氢叠氮酸(HN3，hydrazoic acid)等。

含氧酸

原酸或正酸：成酸元素名词干+ic+acid，如硫酸(H2SO4，sulfuric acid)、硝酸(HNO3，nitric acid)、磷酸(H3PO4，phosphoric acid)、氯酸(HCIO3，chloric acid)等。

高酸：per十成酸元素名词干+ic+acid，如高氯酸(HCIO4，perchloric acid)、高锰酸(HMnO4，permanganic acid)等。

焦酸：pyro+成酸元素名词干+ic +acid，如焦硫酸(H2S2O7，pyrosulfuric acid)、焦磷酸(H4P2O7，pyrophosphoric acid)等。

偏酸：meta+成酸元素名词干+ic+acid，如偏磷酸((HPO3)n，metaphosphoric acid)等。

过氧酸：peroxy+成酸元素名词干+ic+acid，如过二硫酸(H2S2O8，peroxydisulfuric acid)等。

硫代酸：thio+成酸元素名词干+ic+acid，如硫代硫酸(H2S2O3，thiosulfuric acid)、硫代氰酸(HSCN，thiocyanic acid)等。

亚酸：成酸元素名词干+ous+acid，如亚硫酸(H2SO3，sulfurous acid)、亚硝酸(HNO2，nitrous acid)、亚磷酸(H3PO3，phosphorous acid)等。

次酸：hypo+成酸元素名词干+ous +acid，如次磷酸(H3PO2，hypophosphorous acid)、次氯酸(HClO，hypochlorous acid)等。

碱

氢氧化物：阳离子元素名+hydroxide，如氢氧化钠(NaOH，sodiumhydroxide)氢氧化铝(Al(OH)3，铝 hydroxide)等。

无机盐

无氧酸盐

非含氧酸盐中文中称为某化某，阳离子元素名+成酸元素名词干+ide，例如氯化钠(NaCl，钠 氯化物)、氰化钾(KCN，钾 氰化物)、叠氮化钠(NaN3，sodium 叠氮化合物)等。

含氧酸盐

成酸元素为正常价时：阳离子元素名+有关词头+成酸元素名词干+ate，例如硝酸钠(NaNO3，sodium nitrate)、磷酸钠(Na3PO4，sodium 磷酸盐)、高锰酸钾(KMnO4，potassium permanganate)等。

成酸元素为低价时：阳离子元素名+成酸元素名词干+ite，例如亚硝酸钠(NaNO2，钠 nitrite)、次氯酸钠(NaCIO，sodium hypochlorite)等。

无机配合物

对配位个体命名时，配体名称列在中心原子之前，不同配体名称之间以中圆点（·）分开，在最后一个配体名称之后缀以“合”字。若配合物为配离子化合物，则命名时阴离子在前，阳离子在后，与无机盐的命名一样。若为阴离子配合物，外界和内界之间用“酸”字连接。若外界为氢离子，则在配阴离子后加“酸”字。配合物的命名可以类比、仿照无机酸、碱、盐化合物的命名。如H2[SiF6] (hexafluorosilicic (Ⅵ) acid)。

分类

酸

酸是在水溶液中电离所生成的阳离子全部是氢离子(H+)，实际为水合氢离子H3O+的化合物，如HCL、H2SO4等。酸溶液和酸碱指示剂反应，可使蓝色石芯试纸变红，或使甲基橙由橙变红，但不能使无色酚钛变色；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐和水；与活泼金属反应生成盐和氢气；与盐反应生成新盐和新酸。酸按是否含氧可以分为含氧酸和无氧酸，如，硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)；按酸性强弱可以分为强酸（PH值为1~2）、中强酸（PH值为3~4）、弱酸（PH值为5~6）。

碱

碱是在水溶液中电离生成的阴离子全部是氢根离子(OH-)的化合物，如氢氧化钠、Ca(OH)2等。碱溶液遇酸碱指示剂，使红色石芯试纸变蓝，无色酚变红，基橙由橙变黄；与酸反应生成盐和水；与酸性氧化物反应生成盐和水；与盐反应生成新碱新盐；难溶性的碱加热分解生成金属化物和水。碱按溶解性可以分为可溶性碱和不可溶性碱；按碱性强弱可以分为强碱（pH值为12~13）、中强碱（pH值为10~11）、弱碱（pH值为8~9）、两性（可以与酸反应，又可以与碱反应）。

盐

盐，又称正盐，是由金属离子（或铵根）和酸根离子组成的化合物，如Na2S、K2SO4等。含有H+的盐叫做酸式盐，如NaHCO3等。除酸根阴离子外，组成中还有OH-的盐叫做碱式盐，如Cu2(OH)2CO3等。如果在组成中含有两种阳离子或两种阴离子的盐叫做复盐，如K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O等。盐类与碱反应生成新盐和新碱、与酸反应生成新盐和新酸、与另一种盐反应生成两种新盐、盐溶液与金属反应生成新盐和新金属，但要遵守金属活泼顺序，前面的金属可以置换后面的金属。

氧化物

成盐氧化物

碱性氧化物

碱性化物即能和酸反应，生成盐和水的氧化物，如CuO等，碱性化物可以与酸反应生成盐和水，与水反应生成碱，与酸性氧化物反应生成含氧酸盐。

酸性氧化物

酸性氧化物（称酸）即能和碱反应生成盐和水的氧化物，如CO2、SO2等。酸性氧化物可以与碱反应生成盐和水，与水反应生成含氧酸，与碱性氧化物反应生成含氧酸盐。

两性氧化物

两性氧化物即能和酸反应生成盐和水，和碱反应生成盐和水的氧化物。

不成盐氧化物

CO、NO这类氧化物与酸碱和水不起反应，这类氧化物叫做惰性氧化物或惰性氧化物。

过氧化物

无机过氧化物通常由金属元素 (或氢) 与过氧基（-O-O-）结构组成。常见的无机过氧化物包括过氧化氢（H2O2）、过氧化钠（Na2O2）等。

结构

AX型结构

AX型结构主要由CsCl、NaCl、ZnS、NiAs等类型结构，键性主要是离子键，其中CsCl、NaCl、闪锌矿是立方晶系、纤锌矿是六方晶系。NaCl晶体是一种透红外材料；ZnS带有一定的共价键成分，是一种半导体材料；NiAs晶体的性质接近于金属。

AX2型结构

AX型结构主要有萤石(CaF2)型、金红石(TiO2)型和方石英(SiO2)型结构。其中CaF2为激光基质材料，在玻璃工业中常作为助熔剂和晶核剂在水泥工业中常用作矿化剂。TiO2为集成光学棱镜材料，SiO2为光学材料和压电材料。AX2型结构中存在一种层型的为CdI2和CdCl2型结构，这种材料可作固体润滑剂。萤石(CaF2)型属于立方晶系。

A2X3型结构

A2X3型的晶体结构比较复杂，其中有代表性的结构有刚玉(α-Al2O3)型结构，稀A、B、C型结构等。天然的α-Al2O3单晶体称为白宝石，其中呈红色的称为红宝石，呈蓝色的称为蓝宝石。刚玉为三方晶系。A型稀土氧化物为三方晶系，如la2O3。C型稀土氧化物为立方晶系，如Sc2O3。

AX3型结构

AX3型结构该特点是单位晶胞的中心存在很大的空隙。AX3型晶体中有代表性的是ReO3，为立方晶系，正阴离子配位数分别为6和2。

A2X5型结构

A2X5型化合物的结构一般都比较复杂，其中有代表性的是V2O5、Nb2O5等。Nb2O5的结构可以由ReO3的结构演变而来。把ReO3结构中八面体的共顶连接方式换成共棱连接，即可形成Nb2O5结构。

物理性质

颜色

无机化合物颜色的产生是由于白光照射在物质上，物质如完全吸收这种不同波长的光则呈现黑色，如果对所有波长的吸收程度相差不多则呈现灰色，而如果吸收某些波长的光，而另外对某些波长的光强烈地散射，它就呈现相应的这种散射光的颜色。例如，HgS吸收紫色和蓝色，强烈地散射橙黄色光，所以HgS是橙黄色的。物质吸收光的波长与呈现的颜色具有一定关系。

熔点与沸点

无机化合物的熔点和沸点决定于本身的晶体结构。原子晶体和离子晶体的熔点和沸点比分子晶体高。在同一周期元素的氯化物当中，像钠、钾、等这样的活泼金属与氯形成离子晶体，它们有比较高的熔点；像磷、硫、硅等这样的非金属与氯形成共价化合物，在固态是分子晶体，熔点很低；中间的金属元素（比如镁、铝等）与氯形成过型氯化物，在固态是层状晶体结构，呈现出由离子晶体向分子晶体的过渡性，熔点比离子晶体要低。

密度

每种元素的无机化合物密度是有不同的。如氧化铜的密度为6.3~6.49g/cm3，氧化锌的密度为5.702g/cm3；为氯化钾的密度为1.984g/cm3，氯化钠的密度为2.1642g/cm3。

溶解性

无机化合物中的酸、碱、盐和氧化物大多是强极性共价型或离子型化合物，通常多是离子型晶体。离子型化合物中的离子从晶体上“释放”到溶液中破坏晶格并吸收热量。另一方面，离子在水合作用下释放热量。大多数离子化合物的水合能大于晶格能，因此易溶于水。但不同离子型化合物溶解度的相对大小，则与化合物中阳离子的水合作用和离子的极化效应有关。一般情况下，阳离子的离子势越大，晶格的溶解度就越小，比如A族比IA由族相应元素形成的离子化合物具有较大的离子势，因此溶解度较低。

大多数共价化合物以分子晶体或气体的形式存在。对分子晶体而言，晶格能较小，分子的水合作用也较小，因此在水中的溶解度取决于晶格能与水合能的相对大小。常见的盐、碱、酸的溶解度有以下规律：钾、钠、铵盐一般易溶；硝酸盐、亚硝酸盐一般溶于水；氯、溴、碘化物、银、汞、铅以外的盐一般可溶；碳酸根、磷酸盐（正盐）中只有钾、钠、铵盐溶，其余大部分难溶。硫酸盐除钡、、铅盐、银、汞盐，其他硫酸盐都易溶；硫化物大多不溶，只有碱金属和碱土金属可溶；金属氢氧化物，除IA族的锶和钡，其余的都是难溶的；强酸一般是可溶的，弱酸根据分子结构的特点而有所不同。

化学性质

氧化还原性

无机化合物的氧化还原反应是从电子的转移来辨别，即电子的完全失去或得到，是具有明确电子转移的，失去电子的叫氧化，得到电子的叫还原，即氧化剂获得电子被还原，还原剂失去电子被氧化，氧化剂获得的电子数恰好等于还原剂失去的电子数即得失电子相等。

热稳定性

无机化合物的热稳定性是指其受热时，自身发生分解反应的性能。分解的温度愈高，其热稳定性愈好。通常离子化合物的热稳定性较高，因为离子键较强，需要较高的能量才能破坏。如盐类（CuCl2等）具有较高的热稳定性，能够在高温下保持其结构和性质。

酸碱性

氢氧化物

氢氧化物可以用通式表示，即，根据结构模型的离解方式，可以得知氢氧化物酸碱性的递变规律，即同一周期的主族元素，Rn+电荷数从左到右逐渐增加(+1→+7)半径依次减小，因此元素氧化量最高的氢氧化物从左到右碱性减弱，酸性增强。同一主族中，副族元素具有类似的规律性；Rn+电荷数相同，但半径由上而下逐渐增大，氢氧化物碱性由上而下增强，酸性减弱。副族元素自上而下，相同氧化量的氢氧化物碱性增强，酸性减弱，与主族有相似的规律性；同一元素形成的不同氧化数的氢氧化物具有较强的酸性和较低的碱性。

含氧酸

无机含氧酸的强度随着中心离子的半径的增加而减少，随着增加中心离子的电荷而增加；非稀有气体构型中心离子构成的无机含氧酸，其酸性要比相同电荷半径的稀有气体构型离子含氧酸强得多。有科学家从元素电负性的角度考查，当中心原子电负性大于1.7时无机含氧酸显酸性，小于1.7时无机含氧酸显碱性，电负性越大、酸性越强。无机含氧酸的酸碱性与中心原子和氧的配键数目、中心原子的电负性和半径相关。

无氧酸

无氧酸当中主要是一些元素的氢化物。根据酸碱质子理论，某些元素的氢化物具有一定的酸碱性。周期表上ⅤA、ⅦA族元素的共价氢化物的分子是极性分子，可以在水或一些非水溶剂中给出或结合质子，表现为酸碱性，酸碱度的大小取决于给定或结合质子能力的大小。主要取决于酸根的电荷和半径。氢化物酸碱度的规律如下：同一周期的主族元素氢化物的酸度从左到右逐渐增加，例如第二周期的NH3、H2O和HF，NH3只能接受质子，表现为碱性，H2O可以给出质子，也可以接受质子，属于两性物质；HF为弱酸。氢化物的酸性，同一主族元素，由上而下增强。例如，卤族氢化物中的HF是弱酸，HCL、HBr、HI都是强酸，如果用乙酸作为溶剂（冰醋酸是质子碱，比H2O弱）比较它们的酸性，其中HF酸性最弱，HCL也是弱酸，HI酸性最强；除上述氢化物外，氢酸还包括结构和性质不同的复杂酸，这种酸的大小与酸根的电荷和半径有关。这种酸酸性的大小与酸根的电荷和半径有关。酸根的离子越大，酸性就越强。

盐

根据离解理论，正盐没有酸碱性，但根据质子理论，弱酸盐的酸根离子可以接受质子并呈碱性，因此弱酸盐是质子碱，盐的碱性是阴离子。另一方面，根据路易斯酸碱理论，有些盐表现为酸性，如FeCl3表现为酸性，是因为存在阳离子Fe3+，能够接受电子对。金属离子是路易斯酸的一大类。除强酸强碱盐外，其他的盐或者是阳离子酸或者是阴离子碱，有时其阴阳离子分别表现碱性和酸性而为两性物质。

毒性

无机化合物具有一定的毒性，如果过量摄入无机化合物或在某些条件下食用，对于人类和动植物有一定危害，严重会导肾上腺髓质出血、肾小管上皮细胞结构破坏、胰腺细胞和胰岛细胞变性。如食盐（氯化钠），猪采食含过量食盐的饲料，在饮水不足的情况下而发生的中毒性疾病；炭基中毒时，能刺激呼吸道，并有全身中毒反应，导致肺、肝、脑等损害。部分炭基镍穿过肺泡，使肺泡遭受损害肺部病变表现为肺水肿和灶性出血；肝脏病表现为肝小叶中央血、坏死，大脑皮质血管扩张、出血，尤其是白质部分最严重。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中无机砷化合物、无机汞化合物、无机铅化合物等在1类致癌物清单中。

表征技术

X射线衍射法

X粉末法和单晶法通常用于射线衍射分析。粉末法应用于多晶粉末化合物，化合物的定性鉴定是粉末法的重要用途。每一个晶相都有其固有的粉末衍射图，它们可以用来识别晶相，就像人们的指纹一样。通过比较标准粉末衍射卡来判断化合物。单晶法的对象是单晶化合物，主要用于测量单胞和空间群，也可测量反射强度，完成整个晶体结构的测量。所用仪器为X射线四圆衍射器，包括恒定波长的X射线源、安放化合物单晶支架和X射线探测器。

紫外-可见分光光度法

紫外-可见光谱用于过渡金属配合物中的电子跃迁研究。当一个分子吸收辐射时，它会获得一定数量的能量，这对应于分子内部的某种运动形式，包括从一个能量级到另一个能量级的电子跳跃分子的振动和旋转、电子旋转或核旋转。紫外线-可见分光光谱反映的能态迁移是电子能态迁移，波长范围为200~800nm。这种相对较高的能量足以使个最初处在一个π轨道上的电子从它的基态轨道迁移到能量较高的轨道（一般是反键π轨道）上去（π→π*），轨道上的电子往往因结合得非常牢固，以致于不能在相当于紫外光或可见光的能量下从一个轨道迁移到另一个轨道。

红外吸收光谱

红外吸收光谱法(infrared absorption spectroscopy，IR)是利用物质分子对红外光的吸收及产生的红外吸收光谱来鉴别分子的组成和结构或定量的方法。红外吸收光谱远红外光区用于无机化合物的定量分析。由于参与金属-配位体振动的原子质量比较大或由于振动力常数比较低，使金属原子与无机配体之间的伸缩振动和弯曲振动的吸收出现在\u003c200 cm-1的波长范围，故远红外光区特别适合研究无机化合物。

核磁共振谱

核磁共振波谱是一种吸收光谱。在磁场作用下，一些具有磁性的原子核可以发生能级分裂，形成两个或两个以上的核磁能级。这时如将高压射频区域的电磁辐射与其发生作用，就会产生对射频的吸收，同时实现核磁能级之间的跃迁，这就是核磁共振。核磁共振波谱法就是由化合物的核磁共振波谱进行结构分析和定量分析的方法。主要分析含碳的化合物，利用不同化合物中磁旋核化学环境的差异所造成的化学位移不同来进行定性测定利用磁旋核相互之间的作用(偶合作用)来判断的数以及立体结构。核磁共振波谱主要有核磁共振氢谱和核磁共振碳谱，主要用于含碳化合物的结构分析。

电子顺磁共振

与核磁共振对应的电子顺磁共振（EPR）是研究未成对电子配位化合物的方法。电子顺磁共振（EPR）可以用来描述分子中未成对的电子分布，并在一定程度上确定中央金属离子上的电子离域到配体的程度。无机化合物中的不成对电子在磁场中的共振吸收必然会受到不成对电子的化学环境的影响。EPR谱呈现自旋轨道耦合、光谱线变宽、零场分裂、超精细分裂、G值、A值的方向性等复杂情况。

X射线光电子能谱

X射线光电子能谱（XPS）电子能谱法又称化学分析法（ESCA），是基于足够能量的人射光子和化合物中的原子相互作用，单个光子将其所有能量转移到原子壳层上的束缚电子，如果能量足以克服原子的其他部分对此电子的作用，电子即以一定的动能发射出去，使用探测器测量发射的电子动能，可获得无机化合物中原子的电子结合能。XPS作为一种现代分析方法，具有几个特点，可以作为分析除H和He以外的所有元素，对所有元素的灵敏度具有相同的数量级；相邻元素的相同能级谱线相距较远，相干扰较小元素定性的识别性较强；可观察化学位移，化学位移信息为XPS作为结构分析和化学键研究的基础；可作为定量分析，可以测量元素的相对浓度，可以测量相同元素不同氧化数的相对比例。XPS是一种高灵敏度超微量表面分离技术。

热分析

热分析是一种测试物质的物理和化学性能随温度变化的技术。常用的有热重分析（TGA）、差热分析（DTA）、差示扫描量热分析（DSC）、逸出气体分析（EGA）、动态力学分析（DMA）还有其他一些热分析方法。如热重分析（TGA）是在程序控制温度下测量物质质量与温度关系的一种技术，通过热重分析，可以了解物质在加热过程中的质量变化情况，如脱水、分解、氧化等反应引起的质量变化。如下图中CaC2O4·2H2O的热重曲线有非常明显的失重阶段。第一阶段表示2个H2O的失去，第二阶段表示CaC2O4，分解为 CaCO3，第三阶段表示 CaCO3， 分解为 CaO。

分离提纯

萃取

萃取过程的本质在于相似相原理。一般无机盐（如NaCI 等）属于离子型化合物，具有易溶于水而难溶于有机剂的特点，这种性质称为亲水性（也称油性）。溶剂萃取分离正是利用物质对水或油类溶剂的亲、疏性不同，而使物质组分在萃取体系的两相中得以分离的。

蒸馏

无机化合物通过蒸馏分离提纯主要基于其各组分的沸点差异。蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法。当液体混合物受热时，沸点低的组分首先汽化，而沸点高的组分则留在原来的容器中。将汽化后的蒸汽通过冷凝器冷凝，即可得到沸点低的组分。可以用于氯化铝、氯化铵、三氧化二砷和其他的一些无机化合物的分离。

重结晶

无机化合物通过重结晶分离提纯的方法主要基于溶质在溶剂中的溶解度与温度的关系。重结晶是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离的一种方法。通过溶解混合物，控制温度和溶剂的蒸发，使无机化合物结晶出来。适用于有溶解度差异的物质。

化学沉淀

化学沉淀是最简单的、也是最有效的一种提纯物质的方法，在化学试剂工业中广泛使用。沉淀法是将某种沉淀剂加到易溶于水的物质的溶液中，使其中的杂质离子生成难溶的沉淀物而分离出去。其所依据的原理是，要除去的杂质离子与沉淀剂生成的物质的溶度积远远小于要提纯的主要成分离子与沉淀剂生成的物质的溶度积。如在制备高纯 ZnSO4溶液时，可加人少量的碱于溶液中，其中杂质 Fe3+生成难溶 Fe(OH)3的沉淀析出。

离子交换法

离子交换分离法是比较重要和应用最广泛的化学分离方法之一，是应用离子交换剂进行物质分离的一种现代操作技术。离子交换法可以用来分离几乎所有的无机离子，人类从自然界或通过人工合成，已经找到了许多可以作为离子交换剂的物质。自然界中存在的粘土、沸石、人工制备的某些金属氧化物或难溶盐类，这一类无机化合物被称为无机离子交换剂。利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应，可以对进行无机化合物的提纯。如金属氧化物的提纯，从 MoO3和WO3中除去痕量金属杂质可把它们分别转变成钼酸铵或钨酸铵溶液，并在 pH=9时，用合型交换剂（亚氨基二醋酸树脂IDE-Cnelonite 或 wofatlte YZO）处理此液所有痕量重金属阳离子杂质都可被除去。此时，树脂基与杂质重金属离子生成离子键，亚氨基与之生成配位键。经交换净化后得到的酸铵或钨酸铵分别在 80~500℃煅烧可得纯的MoO3或WO3。

合成

氧化物合成

大多数无机氧化物都能由单质和氧直接合成，除卤素氧化物，Au2O3等少数氧化物，因为少化物外大多数氧化物的标准摩尔生成都是负值。非金属 C、S、B、P等的氧化物可以直接合成，而且挥发性金属 Zn、Cd、In、Tl，粉状的Fe、Co以及贵金属 Os、Ru、Rh 的氧化物可以直接合成。还可以采用热分解法，氧在自然界以含氧酸的形式存在较多，如碳酸盐、硝酸盐、酸盐等，而且许多重金属盐类不稳定，受热分解会生成金属氧化物。采用碱沉淀法，某些不活泼的氢氧化物很不稳定，极易解为氧化物。在试剂生产中将这些金属的可溶盐(如硝酸盐) 制成溶液，与碱反应，可直接得到氧化物沉淀。还可以采用水解法，利用金属或非金属卤化物水解反应制备氧化物。

氢氧化物合成

氢氧化物合成可以采用活泼金属与水反应，金属氧化物与水反应，两性金属与强碱反应，盐与碱的复分解反应等反应原理进行合成。

含氧酸合成

含氧酸的合成可以由非金属氧化物与水反应、非挥发性酸与挥发性酸的盐的反应，酸与盐进行复分解反应，生成难溶盐和含氧酸。

盐合成

通过酸与金属作用，酸与金属氧化物或氢氧化物作用，酸与盐作用，盐与盐作用，碱性氧化物与酸性氧化物的高温反应等，可以合成硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸根、醋酸盐、氯酸盐、高氯酸盐等含氧酸盐。

配位化合物合成

配位化合物可以通过加成反应、取代反应、氧化还原反应和热分解反应等方法进行合成。加成反应即路易斯酸与路易斯碱之间传递电子对的酸碱反应。取代反应可以用于合成金属配合物，是最常用的方法之一。氧化还原反应可用于许多金属配合物的制备，当有不同化态的金属化合物，在配体存在下使用适当的氧化还原剂可制得该金属配合物。热分解反应当于固态下的取代反应，加热到某一温度，易挥发的内配位体逸失了，它们的位置被配合物外界的阴离子占据。

参考资料

术语在线.术语在线.2024-01-18

化合物.中国大百科全书.2024-01-13

世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单 1类致癌物清单(共120种).绍兴市市场监督管理局.2024-01-13

红外吸收光谱法.中国教育网.2024-01-17