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《结构化学》第三章习题答案
3001 ( A, C )
3002 Hab =∫a[-Ñ2- - + ] bdt
=EHSab + Sab - ∫ab dt
= EHSab + K
因 EH= -, Sab 为正值,故第一项为负值; 在分子的核间距条件下, K为负值。所以 Hab为负值。
3003 ∫gudt=(4 - 4S2)-1/2∫(+)((-)dt
= (4 - 4S2)-1/2∫[2 -2 ] dt
= (4 - 4S2)-1/2 [ 1 - 1 ] = 0
故相互正交。 3004 ( C )
3006 描述分子中单个电子空间运动状态的波函数叫分子轨道。
两个近似(1) 波恩- 奥本海默近似( 核质量>> 电子质量)
(2) 单电子近似(定态)
3007 单个电子 3008 (B)
3009 (1) 能级高低相近(2) 对称性匹配(3) 轨道最大重叠
3010 不正确 3011 (B) 3012 = ()1/2fA + ()1/2fB
3013 能量相近, 对称性匹配, 最大重叠
> , < 或< , >
3014 正确 3015 不正确 3016 s p p d
3017
px
pz
dxy
dxz
px
p
/
/
p
pz
/
s
/
/
dxy
/
/
d
/
dxz
p
/
/
p
3018 z 3019 (C) 3020 p
3021 s轨道: s-s, s-pz , s-dz, pz –pz , pz -, - ,
p轨道px –px ,px –dxz ,py –py ,py –dyz ,dyz –dyz ,dxz –dxz
d轨道:dxy-dxy, d- d
3022 s d p 不能不能 3023 (B)
3024 原子轨道对分子轨道
pz-dxy ×
px-dxz p
d- d d
- s
px –px p
3025 1s22s21p43s2 , 3 , 反磁 3026 dxy , d 3027 py, dxy
3028 C2 ( 1sg)2( 1su)2( 1pu)2+2 s-p 混杂显著.
因1su为弱反键,而1sg 和1pu 均为强成键,故键级在2-3之间.
3029 N2: (1sg)2(1su)2(1pu)4(2sg)2
O2: s2s2s2ss2pz2p2px2p2py2p2px*p2py*1
或( 1sg)2(1su)22sg 2(1pu )4(1pg)2
3030 ( 1sg)2( 1su)2( 1pu)4( 2sg)2
的三重键为 1 个s键(1sg)2,2个p键(1pu)4,键级为 3
( 1su)2和(2sg)2分别具有弱反键和弱成键性质, 实际上成为参加成键作用很小的两对孤对电子,可记为:N≡N: 。因此N2的键长特别短,键能特别大, 是惰性较大的分子。
3031 O2[KK(sg) 2 (su*) 2 (sg2p*)2 (pu)4 (pg2*)1 (pg2*)1 ]
顺磁性
C2 [KK(sg) 2 (su*) 2(pg2)2 (pg2)2]
反磁性
3032 KK( 1sg)2(1su)2 (1pu )3 约 3/2
[1s22s23s21p44s2]5s22p4 1
3033 (1) 1s22s23s21p4 1 反
(2) s1s2s1s2 s2s2s2s2s2pz2p2py2p2pz2p2py*2p2px*1 顺
3034 p3py , p3pz ; p3px
-( 1s)2(2s) 2(1p)2+2(3s)2
键级: 3
3036 CF KK-( 1s)2(2s) 2(3s)2 (1p)4(2p)1
不论 s-p 混杂是否明显, 最高占据的 MO 为(2p)1 , 它是反键轨道。故(C-F)+键强些, 短些。
3037 Cl2: s3s2s3s*s3px2p3py2p3pz2p3py*2p2pz*2
反磁性
O2+: s2s2s2s*2s2px2p2py2p2pz2p2py*`
顺磁性.
CN-: -( 1s)2(2s) 2 (1p)4(3s)2
反磁性. 3038 (A), (C) 3039 (C)
3040 NF+( 1s)2(2s) 2(3s)2 (1p)4(2p)1
键级
磁性顺磁性( 有一个不成对电子)
3041 (A) 3042 OF+> OF > OF-
3043 E N2 > E N2