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第九章 离子化合物的结构化学习题

第九章 离子化合物的结构化学习题
第九章 离子化合物的结构化学习题

第九章离子化合物的结构化学习题

一、填空题

1.某二元离子晶体AB 具有立方硫化锌型结构,试填写:

(1)该离子晶体的点阵型式:________________________;

(2)正离子A 2+的分数坐标:_________________________;

(3)负离子B 2-的分数坐标:_________________________;

(4)晶胞中结构基元数目:__________________________;

(5)每个结构基元由多少个A 2+和B 2-组成:____________;

(6)负离子B 2-的堆积方式:_________________________;

(7)正离子所占空隙类型:__________________________;

(8)正离子所占空隙分数:__________________________;

(9)正离子至负离子间的静电键强度为:_____________;

(10)和负离子直接邻接的正离子与该负离子间的静电键强度总和:_______。

2.已知KCl 晶体具有NaCl 型结构,Cl -和K +离子半径分别为181pm 和133pm ,则KCl 晶体之晶胞参数a =___________________。

3.已知Ca 2+和O 2-的离子半径分别为99pm 和140pm ,CaO 晶体中O 2-按立方最密堆积排列,晶体结构完全符合离子晶体的结构规律。Ca 2+填入____________空隙中,晶体所属的点群为_____________,晶胞参数为_________________,晶体密度为________________。(Ca 的相对原子质量40.0)

4.实验测得钙离子的半径=99pm ,硫离子的半径=184pm 。根据Pauling 规则推测CaS

+2Ca r ?2S r 晶体中Ca 2+离子周围由S 2-离子构成_____________配位多面体,Ca 2+离子周围S 2-离子的配位数是_______________。

5.已知SiO 2晶体中硅的离子半径=41pm ,氧的离子半径=140pm ,Si —O 键长为

+4Si r ?2O r 160pm 。问Si 4+的配位数CN +是__________,O 2-的配位数CN -是_______________,·Si 和O 是以_____________键结合。

6.铝在硅酸盐中的作用为_______________________。

7.常用晶格能来表示键的强弱;用偶极矩来量度极性的大小。

a)( b)( 8.H -,He 和Li +的相对有效半径由大到小的次序为__________。

9.CsCl 晶体中负离子的堆积型式为_______,正离子填入_______空隙中。

10.NaCl 晶体中负离子的堆积型式为_______,正离子填入_______空隙中。

11.NiAs 晶体中负离子的堆积型式为_______,正离子填入_______空隙中。

12.CaF 2晶体中负离子的堆积型式为_______,正离子填入_______空隙中。

13.NaCl 晶体的空间点阵型式为___________。

14.CsCl 晶体的空间点阵型式为___________。

15.CuI 晶体属六方ZnS 型结构,I -的堆积方式为_______________,Cu +占___________空

隙,I -的配位数为__________,一个点阵点代表__________________,I -的分数坐标为__________________,Cu +的分数坐标为___________。

16.Zn 2+离子占_____________空隙,所占空隙的分数为________________。

17.立方ZnS 晶体为面心立方点阵,立方晶胞Z =4,结构基元为_________________,Zn 2+离子占_____________空隙,所占空隙的分数为________________。

18.CsCl晶体为简单立方点阵,立方晶胞Z=1,结构基元为_________________,Cs+离子占_____________空隙,所占空隙的分数为________________。

19.NaCl晶体中结构基元为_________________,空间点阵为__________________,Na+离子占_____________空隙,所占空隙的分数为________________

20.CsI晶体属CsCl型结构,负离子配位多面体之间共用顶点时,Cs+离子之间的距离为__________a,共用棱时,Cs+离子之间的距离为__________a,共用面时,Cs+离子之间的距离为__________a,这三者的比值为____:___:____。

二、计算题

1.已知立方ZnS的立方晶胞参数a=541pm,Zn和S的相对原子质量分别为65.4和32.0,试回答:

(1)Zn和S原子在晶胞中的坐标参数;

(2)Zn—S键长;

(3)ZnS的晶体密度;

(4)计算330衍射面间距d330的值;

(5)估计衍射330的衍射强度。

2.已知立方ZnS(闪锌矿)晶体晶胞参数a=540.6pm,求Zn—S键长。

3.NiO晶体为NaCl型结构,将它在氧气中加热,部分Ni2+被氧化成Ni3+,成为Ni x O(x<1)。

今有一批Ni x O,测得晶体密度为6.47g·cm-3,用波长λ=0.154nm的X-射线通过粉末衍射法测得立方晶胞111面反射的θ=18.71°(sinθ=0.3208),Ni相对原子质量为58.7。

(1)求出Ni x O的立方晶胞参数;

(2)计算Ni x O中的x值,写出注明Ni价态的化学式。

(3)在Ni x O中负离子O2-的堆积方式,Ni占据哪种空隙,其占据率是多少?

4.已知离子半径:Ca2+99pm,Cs+182pm,S2-184pm,Br-195pm。若立方晶系CaS和CsBr 晶体均服从离子晶体的结构规则,试判断这两种晶体的正负离子的配位数、配位多面体的型式、负离子的堆积方式及晶体的结构型式。

5.(1)已知KCl晶体属于立方晶系,晶面间距d100=629pm,试写出其晶胞参数a;

(2)从氯化钾晶体粉末衍射图可知,衍射峰的sin2θ的比为3:4:8:11:12:16:19:20:

24:…,试确定其点阵型式;

(3)K和Cl相对原子量分别为39.04和35.45,氯化钾晶体密度1.99g/cm3,试计算其晶胞

中K+和Cl-的数目;

(4)把氯化钾晶体抽象为点阵时,一个阵点所代表的内容是什么;

(5)设纸面为ab平面,试描出KCl晶胞在ab平面上的投影,并画出(110)和(100)晶面。6.具有六方ZnS型结构的SiC晶体,其晶胞参数a=308pm,c=505pm。

(1)按比例画出这个六方晶胞,并标出晶胞参数;

(2)写出Si,C的分数坐标,说明晶胞中有几个SiC;

(3)说明点阵型式,及每个点阵点代表的结构基元的内容;

(4)计算Si—C键长。

7.已知NaCl型离子晶体的晶胞参数a的数据如下:

NaCl型MgO MnO MgS CaO MnS CaS

a/pm420445480520520568试计算Mn2+,Ca2+,O2-和S2-的离子半径。

8.钙钛矿具有边长为384pm的立方晶胞,Ca,Ti和O原子分别处在它的顶角、体心和面心的位置上,相对原子质量:Ca,40.08;O,16.00;Ti,47.90。

(1)给出钙钛矿的化学式;

(2)计算晶体密度;

(3)描述三种离子的配位情况。

9.立方ZnS 的晶胞参数为a =541pm ,Zn 和S 的相对原子质量分别为65.4和32.0,请计算:

(1)Zn —S 键的键长;

(2)d

(3)d 220;

(4)衍射330的衍射强度。

三、回答问题

1.有一AB 2型立方晶系晶体,晶胞中有2个A ,4个B 。2个A 的坐标是(1/4,1/4,1/4),(3/4,3/4,3/4);4个B 的坐标是(0,0,0),(0,1/2,/2),(1/2,0,1/2),(1/2,1/2,0)。请回答:

(1)就相对位置而言,B 按何种方式堆积?

(2)A 占据其何种空隙?

(3)A 占据这一空隙的占有率是多少?

(4)该晶体属于何种点阵类型?

(5)结构基元是什么?

2.写出用实验方法测定NaCl 晶体点阵能(U )的Born-Haber 循环,及所需数据的名称。

3.有一立方晶系AB 型离子晶体,A 离子半径为66pm ,B 离子半径为211pm ,按不等径圆球堆积的观点,请给出:

(1)B 的堆积方式;

(2)A 占据B 的什么空隙;

(3)A 占据该种空隙的分数;

(4)该晶体的结构基元;

(5)该晶体所属点阵类型。

4.有一立方晶系AB 型离子晶体,A 离子半径为97pm ,B 离子半径为181pm ,按不等径圆球堆积的观点,请给出:

(1)B 的堆积方式;

(2)A 占据B 的什么空隙;

(3)A 占据该种空隙的分数;

(4)该晶体的结构基元;

(5)该晶体所属点阵类型。

5.已知KIO 3晶体为立方晶系,a =446pm ,原子的分数坐标分别为:K (0,0,0),(1/2,1/2,1/2);O

(0,1/2,1/2),(1/2,0,1/2),(1/2,1/2,0)。请回答:

(1)该晶体属何种点阵型式;

(2)计算I —O ,K —O 的最短距离;

(3)画出(100),(110),(111)晶面上原子的排布。

6.有一AB 2型晶体,B 按A1排列,A 均匀填充于其正四面体空隙中,试问该晶体:

(1)所属晶系;

(2)所属点阵类型;

(3)A 占据正四面体空隙的占有分数;

(4)结构基元;

(5)晶胞中各原子坐标。

7.什么是鲍林(Pauling)规则?CaTiO 3晶体为立方晶系,晶胞中顶点位置由Ti 4+占据,体心

位置由Ca 2+占据,所有的棱心位置由O 2-占据。若离子半径为:=130pm ,=68pm ,

+2Ca r +4Ti r

=129pm 。

?2O r (1)指出晶体的点阵类型和每个原子的分数坐标;

(2)试用Pauling 规则解释其配位和电价(说明理由)。

8.某离子型晶体经X-射线分析鉴定属于立方晶系,晶胞参数a =400?pm 。晶胞中顶点位置为Mg 2+占据,体心位置为K +占据,所有的棱心位置为F -占据。

(1)写出晶体的化学组成,用分数坐标示出离子在晶胞中的位置;

(2)指出晶体的点阵类型;

(3)指出晶体中Mg 2+的F -配位数,K +的F -配位数;

(4)若=65pm ,=136pm ,=134pm ,说明正负离子配位是否合理;

+2Mg r ?F r +K r (5)晶体是否符合Pauling 的电价规则,晶体中有无分立的配离子集团?

9.半径为R 的圆球进行密堆积,求算两个共面的四面体空隙的中心距离。(以R 为单位表示)

10.Ag 2O 属立方晶系晶体,Z =2,原子分数坐标为:

Ag :(1/4,1/4,1/4),(3/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,3/4)

O :(0,0,0),(1/2,1/2,1/2)

(1)若Ag 放晶胞原点,重新标出原子分数坐标;

(2)标明Ag 和O 的配位数和配位型式;

(3)晶体属哪个点群。

11.从NaCl 晶体结构出发:

(1)除去其中全部Na +,剩余Cl -是什么结构型式;

(2)除去其中全部Cl -,剩余Na +是什么结构型式?

12.要使正负离子接触,负负离子也接触时,(1)四面体,(2)八面体的r +/r -数值是多少?

13.(1)Na +和Ag +哪一个具有较强的极化力;

(2)Cl -和I -哪一个容易被极化;

(3)AgCl 和NaI 哪一种共价键成分高?

14.半径为100pm 的A 原子进行最密堆积,B 原子填满八面体空隙:

(1)这种结构属于什么型式;

(2)结构基元是什么;

(3)B 原子间最近距离是多少;

(4)相邻B 原子的配位多面体共用什么几何元素?

15.已知KIO 3晶体为立方晶系,原子分数坐标分别为:K :(0,0,0);I :(1/2,1/2,1/2);O :

(0,1/2,1/2);(1/2,0,1/2);(1/2,1/2,0)。请画出KIO 3的晶胞,K 和I 的氧配位数各为多少,每个氧为多少个配位多面体公用?

16.已知CsBr 晶体服从离子晶体结构规则,正负离子半径比值为0.84,问负离子作哪种堆

积?负离子配位多面体是怎样连接的?

17.已知SrS 晶体服从离子晶体结构规则,正负离子半径比值为0.730,问负离子作哪种堆

积?负离子配位多面体是怎样连接的?

18.按下列内容比较CsCl 和NaCl 晶体,并说明造成两者构型不同的关键结构因素。

(1)负离子的堆积方式;

(2)正离子所占空隙类型;

(3)正离子所占空隙的百分数;

(4)结构基元及一个立方晶胞中结构基元的数目。

19.在立方晶系的CaTiO 3晶胞中,顶点位置由Ti 4+占据,体心位置由Ca 2+占据,所有的棱

心位置由O 2-占据,已知离子半径为:=130pm ,=68pm ,=129pm

+2Ca r +4Ti r ?2O r (1)指出晶体的点阵类型;

(2)写出各原子的分数坐标;

(3)试用Pauling 规则解释其配位和电价。

20.在钛酸钙的立方晶胞中,O 2-与较大的Ca 2+联合构成A 1型结构,较小的Ti 4+安放在O 2-

的八面体空隙中,写出:

(1)Ca 2+,Ti 4+,O 2-的分数坐标;

(2)Ca 2+和Ti 4+分别与O 2-的配位数,彼此间距离;

(3)该晶体所属点阵。

21.已知立方ZnS 的晶胞参数为a =541pm ,Zn 和S 的相对原子质量分别为65.4和32.0,请

回答:

(1)立方ZnS 晶体所属点阵类型和结构基元;

(2)Zn 和S 原子在晶胞中的分数坐标;

(3)Zn 和S 的配位数;

(5)ZnS 的晶体密度;

(6)计算330的面间距d 330;

(7)估计衍射330的衍射强度。

22.请根据立方ZnS 的结构回答下列问题:

(1)点阵型式

(2)结构基元

(3)Zn 2+离子和S 2-离子在晶胞中的分数坐标

(4)Zn 和S 的配位数

(5)Zn 离子所占空隙的种类及占据此类空隙的分数(说明推算过程)

23.某立方晶系的离子型晶体,其结构如图所示,回答下列问题:

(1)晶胞中各原子坐标;

(2)该晶体所属的点阵型式;

(3)已知Cs +(=169pm)和Cl -(=181pm)大小相近,问两种离子联合组成了何种型式

+Cs r ?Cl r 的密堆积?

(4)晶体中有无分立的配离子基团,若有,其结构如何?

(5)Cu 2+离子处在何种间隙里?

(6)Cl -对Cu 2+和Cs +的配位数各是多少?

24.已知:=77pm ,=181pm ,在β-TICl 3中Cl -作A 3型密堆积排列:

+3Ti r ?Cl r (1)Ti 3+占据何种类型的空隙?

(2)占据该类空隙的分数及理由是什么?

(3)占据该类空隙的方式有几种?

25.简述何谓离子半径。

26.某晶体经X 射线分析鉴定属立方晶系,晶胞顶点位置为某金属M α+占据,体心位置为

K +占据,所有棱心位置为F -占据,回答下列问题:

(1)M 金属离子的价数;

(2)该晶体的点阵形式;

(3)Mα+和K+的F-配位数分别是多少;

(4)是否满足Pauling电价规则。

结构化学练习题带答案

结构化学复习题 一、选择填空题 第一章量子力学基础知识 1.实物微粒和光一样,既有性,又有性,这种性质称为性。 2.光的微粒性由实验证实,电子波动性由实验证实。 3.电子具有波动性,其波长与下列哪种电磁波同数量级? ( A)X 射线(B)紫外线(C)可见光(D)红外线 4.电子自旋的假设是被下列何人的实验证明的? ( A) Zeeman ( B) Gouy(C)Stark(D)Stern-Gerlach 5. 如果 f 和 g 是算符,则(f+g)(f-g)等于下列的哪一个? (A)f 2-g 2;(B)f2-g2-fg+gf;(C)f2+g2;(D)(f-g)(f+g) 6.在能量的本征态下,下列哪种说法是正确的? ( A)只有能量有确定值;(B)所有力学量都有确定值; ( C)动量一定有确定值;(D)几个力学量可同时有确定值; 7. 试将指数函数e±ix表示成三角函数的形式------ 8.微观粒子的任何一个状态都可以用 概率密度。 9.Planck常数h的值为下列的哪一个? ( A) 1.38 × 10-30 J/s(B)1.38× 10-16J/s 10.一维势箱中粒子的零点能是 答案 : 1.略. 2.略. 3.A 4.D 5.B 6.D 7. 来描述;表示粒子出现的(C) 6.02 × 10-27J· s(D)6.62×10-34J· s 略8.略9.D10.略 第二章原子的结构性质 1. 用来表示核外某电子的运动状态的下列各组量子数(n, 1, m, m s)中,哪一组是合理的? (A)2 ,1, -1,-1/2;(B)0 , 0,0, 1/2 ;(C)3 ,1, 2, 1/2 ;(D)2 , 1, 0, 0。 2.若氢原子中的电子处于主量子数n=100 的能级上,其能量是下列的哪一个: (A)13.6Ev ;(B)13.6/10000eV;(C)-13.6/100eV;(D)-13.6/10000eV; 3.氢原子的 p x状态,其磁量子数为下列的哪一个? (A)m=+1;(B)m=-1;(C)|m|=1;(D)m=0; 4.若将 N 原子的基电子组态写成 1s 22s22p x22p y1违背了下列哪一条? (A)Pauli 原理;( B) Hund 规则;(C)对称性一致的原则;( D)Bohr 理论 5.B 原子的基态为1s22s2p1, 其光谱项为下列的哪一个? (A) 2 P;(B)1S;(C)2D;(D)3P; 6.p 2组态的光谱基项是下列的哪一个? ( A)3F;(B)1D;(C)3P;(D)1S; 7.p 电子的角动量大小为下列的哪一个? ( A) h/2 π;( B) 31/2 h/4 π;( C) 21/2 h/2 π;( D) 2h/2 π;

结构化学 第三章习题(周公度)

第三章 共价键和双原子分子的结构化学 1试计算当Na +和Cl -相距280pm 时,两离子间的静电引力和万有引力;并说明讨论化学键作用力时,万有引力可以忽略不计。 (已知万有引力 2 21r m m G F =,G=6.7*10-11N.m 2.kg -2; 静电引力2 21r q q K F =,K=9.0*109N.m 2.C -2) 解:已知Na 摩尔质量为 22.98977 g/mol Cl 摩尔质量为 35.453 g/mol )(10 *946.2) 10 *280() 10*602.1(10 *0.99 2 12 2 19 9 2 21N r q q K F ---=== )(10*9207.1) 10*022.6(*)10 *280(10 *453.35*10*98977.2210 *7.642 2 23 2 12 3 3 11 221N r m m G F -----=== 万有引力要比静电引力小得多,在讨论化学键作用时万有引力可以忽略不计 2、写出O 2.,O 2+,O 2-,O 22-的键级、键长长短次序及磁性 解: O 2的分子轨道及电子排布如下 4、试比较下列同核双原子:B 2,C 2,N 2,O 2,F 2的键级、键能和键长的大小关系,在相邻两个分子间填入“<”或“>”符号表示 解 键级:B 2(1)O 2(2)>F 2(1) 键能:B 2(1)O 2(2)>F 2(1) 键长:B 2(1)>C 2(2)> N 2(3) O 2 > O 2 > O 2 有 有 有 无+ 2-

结构化学第一章习题

《结构化学》第一章习题 1001 首先提出能量量子化假定的科学家是:---------------------------( ) (A) Einstein (B) Bohr (C) Schrodinger (D) Planck 1002 光波粒二象性的关系式为_______________________________________。 1003 德布罗意关系式为____________________;宏观物体的λ值比微观物体的λ值_______________。 1004 在电子衍射实验中,│ ψ│2 对一个电子来说,代表___________________。 1005 求德布罗意波长为0.1 nm 的电子的动量和动能。 1006 波长λ=400 nm 的光照射到金属铯上,计算金属铯所放出的光电子的速率。已知铯的临阈波长为600 nm 。 1007 光电池阴极钾表面的功函数是2.26 eV 。当波长为350 nm 的光照到电池时,发射的电子最大速率是多 少? (1 eV=1.602×10-19J , 电子质量m e =9.109×10-31 kg) 1008 计算电子在10 kV 电压加速下运动的波长。 1009 任一自由的实物粒子,其波长为λ,今欲求其能量,须用下列哪个公式---------------( ) (A) λc h E = (B) 222λm h E = (C) 2) 25.12 (λ e E = (D) A ,B ,C 都可以 1010 对一个运动速率v<

结构化学第二章原子的结构和性质习题及答案(教学材料)

一、填空题 1. 已知:类氢离子He +的某一状态Ψ=0202/30)22()2(241a r e a r a -?-?π此状态的n ,l ,m 值分别为_____________________.其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z 轴方向分量为_________. 2. He +的3p z 轨道有_____个径向节面, 有_____个角度节面。 3. 如一原子轨道的磁量子数m=0,主量子数n ≤2,则可能的轨道为__________。 二、选择题 1. 在外磁场下,多电子原子的能量与下列哪些量子数有关( ) A. n,l B. n,l,m C. n D. n,m 2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n ,l ,m ,ms )中,哪一组是合理的() A. (2,1,-1,-1/2) B. (0,0,0,1/2) C. (3,1,2,1/2) D.(2,1,0,0) 3. 如果一个原子的主量子数是4,则它( ) A. 只有s 、p 电子 B. 只有s 、p 、d 电子 C. 只有s 、p 、d 和f 电子 D. 有s 、p 电子 4. 对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( ). A. 可得复函数解Φ=ΦΦim m Ae )(. B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解. C. 根据Φm (Φ)函数的单值性,可确定|m|=0.1.2…………I D. 根据归一化条件1)(220=ΦΦΦ?d m π求得π21 =A 5. He +的一个电子处于总节面数为3的d 态问电子的能量应为 ( ). A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16 6. 电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是( ). A.Ψ3P B. Ψ3d C.Ψ2P D.Ψ2S 7. 氢原子处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ,问哪些状态既是M 2算符的本征函数,又是M z 算符的本征函数? A. (1) (3) B. (2) (4) C. (3) (4) (5) D. (1) (2) (5)

《结构化学》第三章习题答案

《结构化学》第三章习题答案 3001 ( A, C ) 3002 H ab =∫ψa [-21?2- a r 1 - b r 1 +R 1 ] ψb d τ =E H S ab + R 1 S ab - ∫a r 1ψa ψb d τ = E H S ab + K 因 E H = -13.6e V , S ab 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 H ab 为负值。 3003 ∫ψg ψu d τ=(4 - 4S 2)-1/2∫(ψa s 1+ψ b s 1)((ψa s 1-ψb s 1)d τ = (4 - 4S 2)-1/2∫[ψa s 12 -ψb s 12 ] d τ = (4 - 4S 2)-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 ψ= (0.8)1/2φA + (0.2)1/2φB 3013 能量相近, 对称性匹配, 最大重叠 > , < 或 < , > 3014 正确 3015 不正确 3016 σ π π δ 3017 3018 z

3019 (C) 3020 π 3021 σ轨道: s -s , s -p z , s -d z , p z –p z , p z -2z d , 2z d -2z d , π轨道p x –p x ,p x –d xz ,p y –p y ,p y –d yz ,d yz –d yz ,d xz –d xz δ轨道:d xy -d xy , d 22y x -- d 22y x - 3022 σ δ π 不能 不能 3023 (B) 3024 原子轨道对 分子轨道 p z -d xy × p x -d xz π d 22y x -- d 22y x - δ 2z d -2z d σ p x –p x π 3025 1σ22σ21π43σ2 , 3 , 反磁 3026 d xy , δ 3027 p y , d xy 3028 C 2 ( 1σg )2( 1σu )2( 1πu )2+2 s -p 混杂显著. 因1σu 为弱反键,而1σg 和1πu 均为强成键,故键级在2-3之间. 3029 N 2: (1σg )2(1σu )2(1πu )4(2σg )2 O 2: σ2s 2σ2s σ2pz 2π2px 2π2py 2π2px *π2py *1 或 ( 1σg )2(1σu )22σg 2(1πu )4(1πg )2 3030 ( 1σg )2( 1σu )2( 1πu )4( 2σg )2 的三重键为 1 个σ键 (1σg )2,2个π键 (1πu )4,键级为 3 ( 1σu )2和(2σg )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N 2的键长特别短,键能特别大, 是惰性较大的分子。 3031 O 2[KK (σg s 2) 2 (σu s 2*) 2 (σg2p *)2 (πu s 2)4 (πg2x p *)1 (πg2y p *)1 ] 顺磁性 C 2 [KK (σg s 2) 2 (σu s 2*) 2(πg2x p )2 (πg2y p )2] 反磁性 3032 KK ( 1σg )2(1σu )2 (1πu )3 约 3/2 [1σ22σ23σ21π44σ2]5σ22π4 1 3033 (1) 1σ22σ23σ21π4 1 反 (2) σ1s 2σ1s 2 σ2s 2σ2s 2σ2pz 2π2py 2π2pz 2π2py *2π2px *1 1.5 顺 3034 π3py , π3pz ; π3px 3035 CN -( 1σ)2(2σ) 2(1π)2+2(3σ)2 键级: 3 3036 CF KK -( 1σ)2(2σ) 2(3σ)2 (1π)4(2π)1 不论 s -p 混杂是否明显, 最高占据的 MO 为(2π)1 , 它是反键轨道。故(C-F)+键强些, 短些。 3037 Cl 2: σ3s 2σ3s *σ3px 2π3py 2π3pz 2π3py *2π2pz *2 反磁性

结构化学习题答案

《结构化学》第三章习题 3001 H 2+的H ?= 212 - a r 1 - b r 1 +R 1, 此种形式已采用了下列哪几种方法: ------------------------------ ( ) (A) 波恩-奥本海默近似 (B) 单电子近似 (C) 原子单位制 (D) 中心力场近似 3002 分析 H 2+的交换积分(积分) H ab 为负值的根据。 3003 证明波函数 ()()() ()b a b a ψψψψψψS S s 1s 121u s 1s 121g 221221--=++= 是相互正交的。 3004 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是:----------------- ( ) (A) 等于真实基态能量 (B) 大于真实基态能量 (C) 不小于真实基态能量 (D) 小于真实基态能量 3006 什么叫分子轨道?按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念? 这些近似的根据是什么? 3007 描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。 3008 对于"分子轨道"的定义,下列叙述中正确的是:----------------- ( ) (A) 分子中电子在空间运动的波函数 (B) 分子中单个电子空间运动的波函数 (C) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动) (D) 原子轨道线性组合成的新轨道 3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。 3010 在 LCAO-MO 中,所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。这种说法是否 正确? 3011 在LCAO-MO 方法中,各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定: ----------------- ( ) (A) 组合系数 c ij (B) (c ij )2

结构化学-第五章习题及答案

习 题 1. 用VSEPR 理论简要说明下列分子和离子中价电子空间分布情况以及分子和离子的几何构型。 (1) AsH 3; (2)ClF 3; (3) SO 3; (4) SO 32-; (5) CH 3+ ; (6) CH 3- 2. 用VSEPR 理论推测下列分子或离子的形状。 (1) AlF 63-; (2) TaI 4-; (3) CaBr 4; (4) NO 3-; (5) NCO -; (6) ClNO 3. 指出下列每种分子的中心原子价轨道的杂化类型和分子构型。 (1) CS 2; (2) NO 2+ ; (3) SO 3; (4) BF 3; (5) CBr 4; (6) SiH 4; (7) MnO 4-; (8) SeF 6; (9) AlF 63-; (10) PF 4+ ; (11) IF 6+ ; (12) (CH 3)2SnF 2 4. 根据图示的各轨道的位向关系,遵循杂化原则求出dsp 2 等性杂化轨道的表达式。 5. 写出下列分子的休克尔行列式: CH CH 2 123 4 56781 2 34 6. 某富烯的久期行列式如下,试画出分子骨架,并给碳原子编号。 0100001100101100001100 001101001 x x x x x x 7. 用HMO 法计算烯丙基自由基的正离子和负离子的π能级和π分子轨道,讨论它们的稳定性,并与烯丙基自由基相比较。

8. 用HMO法讨论环丙烯基自由基C3H3·的离域π分子轨道并画出图形,观察轨道节面数目和分布特点;计算各碳原子的π电荷密度,键级和自由价,画出分子图。 9. 判断下列分子中的离域π键类型: (1) CO2 (2) BF3 (3) C6H6 (4) CH2=CH-CH=O (5) NO3- (6) C6H5COO- (7) O3 (8) C6H5NO2 (9) CH2=CH-O-CH=CH2 (10) CH2=C=CH2 10. 比较CO2, CO和丙酮中C—O键的相对长度,并说明理由。 11. 试分析下列分子中的成键情况,比较氯的活泼性并说明理由: CH3CH2Cl, CH2=CHCl, CH2=CH-CH2Cl, C6H5Cl, C6H5CH2Cl, (C6H5)2CHCl, (C6H5)3CCl 12. 苯胺的紫外可见光谱和苯差别很大,但其盐酸盐的光谱却和苯很接近,试解释此现象。 13. 试分析下列分子中的成键情况,比较其碱性的强弱,说明理由。 NH3, N(CH3)2, C6H5NH2, CH3CONH2 14. 用前线分子轨道理论乙烯环加成变为环丁烷的反应条件及轨道叠加情况。 15. 分别用前线分子轨道理论和分子轨道对称性守恒原理讨论己三烯衍生物的电环化反应 在加热或者光照的条件下的环合方式,以及产物的立体构型。 参考文献: 1. 周公度,段连运. 结构化学基础(第三版). 北京:北京大学出版社,2002 2. 张季爽,申成. 基础结构化学(第二版). 北京:科学出版社,2006 3. 李炳瑞.结构化学(多媒体版).北京:高等教育出版社,2004 4. 林梦海,林银中. 结构化学. 北京:科学出版社,2004 5. 邓存,刘怡春. 结构化学基础(第二版). 北京:高等教育出版社,1995 6.王荣顺. 结构化学(第二版). 北京:高等教育出版社,2003 7. 夏少武. 简明结构化学教程(第二版). 北京:化学工业出版社,2001 8. 麦松威,周公度,李伟基. 高等无机结构化学. 北京:北京大学出版社,2001 9. 潘道皑. 物质结构(第二版). 北京:高等教育出版社,1989 10. 谢有畅,邵美成. 结构化学. 北京:高等教育出版社,1979 11. 周公度,段连运. 结构化学基础习题解析(第三版). 北京:北京大学出版社,2002 12. 倪行,高剑南. 物质结构学习指导. 北京:科学出版社,1999 13. 夏树伟,夏少武. 简明结构化学学习指导. 北京:化学工业出版社,2004 14. 徐光宪,王祥云. 物质结构(第二版). 北京:科学出版社, 1987 15. 周公度. 结构和物性:化学原理的应用(第二版). 北京:高等教育出版社, 2000 16. 曹阳. 结构与材料. 北京:高等教育出版社, 2003 17. 江元生. 结构化学. 北京:高等教育出版社, 1997 18. 马树人. 结构化学. 北京:化学工业出版社, 2001 19. 孙墨珑. 结构化学. 哈尔滨:东北林业大学出版社, 2003

结构化学习题答案(1)

《结构化学》第二章习题答案 2001ψψE r εe m h =??????π-?π-20222438 式中:z y x ??+??+??=?2222222 r = ( x 2+ y 2+ z 2)1/2 2002(a) -13.6 eV; (b) 0; (c) 0; (d) 2,0,0; (e) 0 2003(1) r = a 0/ 3 , (2) = a 0/2 , (3) () 27 ,03 02a r ψπ=→ 2004() j i E r εe r εe m h ψψi i j ij i i i ≠=??? ? ????π+π-?π-∑∑∑∑====2 41414102024122421448 2005(a) 0 (b) 0 (c) 2.618 a 0 2006 不对。 2007 不对。 2008 2 2009 (a) n , l (b) l , m (c) m 2010 (D) 2011 (C) 根据Φ函数的单值性可确定│m │的取值为 0, 1, 2,...,但不能确定 其最大取值 l , │m │的最大值是由Θ方程求解确定的。 2012不对。 2013 不对。 2014否。2015 否。2016 n =3, l =1, m =0 。 2017 τM M ψψd ?*3 sp 2sp 2 3?= 根据正交归一化条件 ()π ? ? ? ??=π= 22322 3 2 122h M h M 2018 (1) (-1/4)313.6 = -3.4 eV (2) ()π 2= π?= h h M 22 (3) 90° 2019将波函数与 H 原子一般波函数比较可得 : n = 3 , l = 2 , E = (-1/9)313.6 eV = - 1.51 eV π=26h M 该波函数为实函数, z xy M d ψψi 23232320--= 无确定值 , 求平均值如下 : ()()022212221=π-?+π?=h h M z 2020??== τV τV V ψ ψψd d 2 * r υθθr r εe a a r d d d sin 4e 12 0220 20 300???? ? ?π-π=-∞ ππ ? ?? 0024a εe π-=2021(1) ψψψE r εe m h =π-?π-2022 2438 (2) 能量相同

结构化学第三章练习题

第三章双原子分子的结构与性质 1.(南开99) 下列AB型分子N2, O2, CN, NeF中分子的得电子变为AB-后比原来中性分子键能大, 失电子后变为AB+后比原分子中性分子键能大。 2.(南开94) 写出B2分子的分子轨道标识及磁性。 3(南开92) 按简单分子轨道理论, 形成有效分子轨道的三个基本原则是()。写出下列分子中电子的排布情况:O2,N2,CO 4.(北师大) 对于分子的三重态,下列解释正确的是( ) A.分子中有一个未成对电子 B.分子中有两个自旋配对电子 C.波函数必是三阶行列式 D.分子中有三个未成对电子 E.分子的总自旋量子数为1 5.(军事科学院93) 按分子轨道理论,氢分子的成键轨道是( ),反键轨道是( )。按价键理论,其基态的键函数是( ) 6.(北师大94) 写出下列分子基态的价层电子组态和键级。 A.N2+ B.CN- C.O2+ 7.(北大93) C2分子的键长(124pm)比C原子的共价双键半径之和(67pm*2)短的原因是什么? 8.(北大92) 判断下列轨道间沿z轴方向能否成键。如能成键,请在相应位置上填上分子轨道名称。

9.(北大91) 在NO 2+,NO +,NO ,NO -中, 哪一个有最短的键长, 指明其价电子组态键级。 10.(北大93) 在HI(H=1,I=127)振动光谱图中, 观察到2230cm -1强吸收峰,若将HI 的简正振动看作谐振子,则 (1)说明此简正振动是否有红外活性 (2)计算HI 简正振动频率 (3)计算零点能 (4)计算HI 简正振动力常数 11.(北大92)实验测得HI 分子基本光谱带和第一泛音谱带分别是2230cm -1和4381cm -1, 求HI 的力常数 (原子量H=1,I=126.9) 12.(北师大94) 测定双原子分子HF 力常数最常用的方法是( ) A.电子能谱 B.电子光谱 C.红外光谱 D.微波波谱 E.核磁共振谱 13.(南开98) 1 H 35Cl 气体振动光谱的主谱带中心波数0ν =2885.9cm -1,用分辨率很高 的红外光谱仪记录谱图,可以清楚地观察到主谱带的谱带结构(带的0ν 两侧分布着许多谱线),请粗略的划出1H 35Cl 分子主谱带的红外光谱图(参见课本p 103) 14.(南开96) 已知1H 35Cl 分子的基本振动谱带波数为2885.67cm -1, 求2D 35Cl 的基本振动谱带波数(振动按谐振子模型处理) 解:1H 35Cl 和2D 35Cl 的键的力常数相同 P x P z d xy d xz P x π -- -- π P y -- -- -- -- d xy -- -- δ -- d xz π -- -- -- 0ν= 0ν=

结构化学第一章题目

《结构化学》第一章习题 1、设原子中电子的速度为1×106 m·s -1,试计算电子波的波长。若设子弹的质量为0.02g,速度为500 m·s-1,子弹波的波长为多少?从上述计算中,可得出何种结论? 2、设子弹的m =50g,v =300m/s, Δv =0.01%, 求子弹位置的测不准值Δx为多少?如电子的m =9.1x10-28g,v =300m/s, Δv =0.01%, 试求电子的Δx。从上述计算中,可得出何种结论? 3、原子中运动的电子,其速度约为106m/s,设Δv =0.1%,试计算Δx值,并可得出何种结论? 4、若氢原子基态到第一激发态跃迁时,吸收光的波数为8.22×104 cm-1,求跃迁时所需能量。 5、一质量为m的粒子,在长为l的一维势箱中运动,根据其几率密度分布图,当粒子处于Ψ4时(),出现在l/8≤x≤3l/8内的概率是多少? 7、对于一个在特定的一维势箱中的电子,观察到的最低跃迁频率为4.0×1014s-1, 求箱子的长度。 8、一维势箱中电子两运动状态分别为:和,证明它们为薛定谔方程的独立解。 9、质量为m的粒子在边长为a的立方势箱中运动,当分别等于12、14、27时,试写出其对应的简并轨道、简并态和简并度。 10、质量为m的粒子在边长为l的立方势箱中运动,计算其第四个能级和第六个能级的能量和简并度。 11、如图所示的直链共轭多烯中,π电子可 视为在一维势箱中运动的粒子,实际测得π电子由最高填充能级向最低空能级跃迁时吸收光谱波长为30.16×104 pm,试求该一维势箱的长度。 12、维生素A的结构如图所示,已知它在332nm处有一强吸收峰,这也是长波方向的第一个峰,试估计一维势箱的长度l。 13、2、下列函数中(A) cos kx (B) e -bx (C) e-ikx (D) ,问(1)哪些是的本征函数;(2)哪些是的本征函数;(3) 哪些是和的共同本征函数。 14、下列函数中:⑴sinx cosx ;⑵cos2x;⑶sin2x-cos2x,哪些是d/dx的本征函数,本征值是多少,哪些是d2/dx2的本征函数,本征值是多少? 15、请写出“定核近似”条件下单电子原子的薛定谔方程,需说明算符化过程并需注明方程中各项含义。 16、试写出角动量的算符表示式。 17、证明是方程()的解[l = 1,m =±1,k =l(l+1)]。 18、证明是算符的本征函数,并求其本征值。 19、证明在三维空间中运动的粒子,当处于本征态时,角动量大小具有确定值,并求角动量。已知角动量平方算符为: 。 20、为什么只有5个d轨道?试写出5个d轨道实数解的角度部分?以n=3为例写出5个d 轨道实数解与复数解间的关系。 21、氢原子中电子的一个状态函数为: Ψ2Pz = 1/4(z3/2πa03)1/2(zr/ a0)exp(-zr /2 a0)cosθ 求:(1)它的能量是多少(ev)?(2)角动量是多少? (3)角动量在Z方向的分量是多少?(4)电子云的节面数?

结构化学第二章习题-分子结构

第二章 分子结构 一、填空题 1、等性sp n 杂化轨道夹角公式为 。 2、离域π键的形成条件: 。 3、LCAO-MO 成键三原则 。 4、在极性分子AB 中的一个分子轨道上运动的电子,在A 原子的ΨA 原子轨道上出现几率为36%,在B 原子的ΨB 原子轨道上出现几率为64%,写出该分子轨道波函数 。 5、在极性分子AB 中的一个分子轨道上运动的电子,在A 原子的ΨA 原子轨道上出现几率为80%,在B 原子的ΨB 原子轨道上出现几率为20%,写出该分子轨道波函数 。 6、O 2的电子组态 。磁性 。 7、HF 分子的电子组态为 。 8、F 2分子的电子组态为 。 9、N 2分子的电子组态为 。 10、CO 分子的电子组态为 。 11、NO 分子的电子组态为 。 12、OF ,OF +,OF -三个分子中,键级顺序为 。 13、判断分子有无旋光性的标准是 Sn 轴 。 14、判断分子无极性的对称性条件是 两对称元素仅交于一点 。 15、O=C=O 分子属于h D ∞点群,其大π键类型是432π。 16、丁二炔分子属于h D ∞点群,其大π键类型是442π。 17、NH 3分子属于3v C 点群。 18、CHCl 3和CH 3Cl 分子均属于3v C 点群。 19、N 2的键能比N 2+的键能 小 。 20、自由价 。 21、Px 与Px 轨道沿z 轴重叠形成 键。Px 与Px 轨道沿x 轴重叠形成 键。 22、变分积分表达式为 。 23、分子轨道 。 24、分子图 。 25、MOT 中,电子填充应遵守 。26、群的四个条件 。 27、根据分子对称性可以确定只有属于Cs, , ,等几类点群的分子才具有偶极矩不为零。 二、选择题

结构化学 第三章习题及答案

习题 1. CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子?其偶极矩的方向如何?为什么? 2. 下列AB型分子:N2,NO,O2,C2,F2,CN,CO,XeF中,哪几个是得电子变为AB–后比原来中性分子键能大?哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大? 3. 按分子轨道理论说明Cl2的键比Cl2+ 的键强还是弱?为什么? 4. 下列分子中,键能比其正离子的键能小的是____________________ 。键能比其负离子的键能小的是________________________ 。 O2,NO,CN,C2,F2 5. 比较下列各对分子和离子的键能大小: N2,N2+( ) O2,O2+( ) OF,OF–( ) CF,CF+( ) Cl2,Cl2+( ) 6. 写出O2+,O2,O2–和O22–的键级、键长长短次序及磁性。 7. 按分子轨道理论写出NF,NF+ 和NF–基态时的电子组态,说明它们的键级、不成对电子数和磁性。 8. 判断NO 和CO 哪一个的第一电离能小,原因是什么? 9. HF分子以何种键结合?写出这个键的完全波函数。 10.试用分子轨道理论讨论SO分子的电子结构,说明基态时有几个不成对电子。 11.下列AB型分子:N2,NO,O2,C2,F2,CN,CO,XeF中,哪几个是得电子变为AB–后比原来中性分子键能大?哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大? 12.OH分子于1964年在星际空间被发现。 (a)试按分子轨道理论只用O原子的2 p轨道和H原子的1 s轨道叠加,写出其电子组态。 (b)在哪个分子轨道中有不成对电子? (c)此轨道是由O和H的原子轨道叠加形成,还是基本上定域于某个原子上? (d)已知OH的第一电离能为13.2eV,HF的第一电离能为16.05eV,它们的差值几乎与O原子和F原子的第一电离能(15.8eV和18.6eV)的差值相同,为什么? (e)写出它的基态光谱项。 13.试写出在价键理论中描述H2运动状态的、符合Pauli 原理的波函数,并区分其单态和三重态。

结构化学第一章答案

一、填空题 1.量子力学用Ψ(r,t)来描述 ,它在数学上要满足三个条件,分别是 ,∣Ψ∣2表示 。 2. 测不准关系是 ,它说明 3. 汤姆逊实验证明了 。 4. 一维势箱中的粒子的活动范围扩大时, 相应的能量值会 。 5. 导致“量子”概念引入的三个著名试验分别为 、 和 。 6. 方程?φ=a φ中,a 称为力学量算符?的 。 7. 如果某一个微观体系有多种可能状态,则由他们线性组合所得的状态也是体系的可能状态,这叫做 。 二、选择题 1. 几率密度不随时间改变的状态被称为( B ) A. 物质波 B. 定态 C. 本征态 D. 基态 2. 函数()x e x f =(0x -≤≤∞) 的归一化常数是( B ) A. 1/2 B. 1 C. 0 D. 2 3. 对于任意实物粒子,物质波波长为λ,欲求其动能可用( A ) A. hc/λ B. h 2/2m λ2 C. eV D. mc 2 4. 公式0*=? τψψd n m (n m ≠) 称为波函数的( D ) A. 单值性 B. 连续性 C. 归一性 D. 正交性 5. 下列算符为线性算符的是 ( D ) A. log B. d/dx C. D. ln 6. 下列算符为线性算符的是( B ) A. sinex B. d 2/dx 2 C. D. cos2x 7. 下列算符中,哪些不是线性算符( C ) A. ?2 B. d dx C. 3 D. xy 8. 下列函数中不是22 dx d 的本征函数的是( B ) A. x e B.2x C.x cos 3 D.x x cos sin + 9. 算符22 dx d 作用于函数x cos 5上,则本征值为( C ) A. –5 B. 5 C. – 1 D. 1

结构化学第二章原子的结构和性质习题及答案

结构化学第二章原子的结构和性质习题及答案 https://www.wendangku.net/doc/8718223208.html,work Information Technology Company.2020YEAR

一、填空题 1. 已知:类氢离子He +的某一状态Ψ=0202/30)22()2(241a r e a r a -?-?π此状态的n ,l ,m 值分别为_____________________.其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z 轴方向分量为_________. 2. He +的3p z 轨道有_____个径向节面, 有_____个角度节面。 3. 如一原子轨道的磁量子数m=0,主量子数n ≤2,则可能的轨道为 __________。 二、选择题 1. 在外磁场下,多电子原子的能量与下列哪些量子数有关( ) A. n,l B. n,l,m C. n D. n,m 2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n ,l ,m ,ms )中,哪一组是合理的() A. (2,1,-1,-1/2) B. (0,0,0,1/2) C. (3,1,2,1/2) D.(2,1,0,0) 3. 如果一个原子的主量子数是4,则它( ) A. 只有s 、p 电子 B. 只有s 、p 、d 电子 C. 只有s 、p 、d 和f 电子 D. 有s 、p 电子 4. 对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( ). A. 可得复函数解Φ=ΦΦim m Ae )(. B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解. C. 根据Φm (Φ)函数的单值性,可确定|m|=0.1.2…………I D. 根据归一化条件1)(220=ΦΦΦ?d m π求得π21 =A 5. He +的一个电子处于总节面数为3的d 态问电子的能量应为 ( ). A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16

结构化学第三章习题

结构化学第三章习题 《结构化学》第三章练习 ?= 1?2- 1 - 1 +1,在这种形式中采用了下列哪种方法:3001 H2+ h2rarbr-() (a)波恩-奥本海默近似(b)单电子近似(c)单位原子系统(d)中心力场近似(3002交换积分的分析+(?Hab为负的(积分)基础 3003证明波函数 ψg?ψu1?ψ1sa?ψ1sb?12岁?2?2S? 1?ψ1sa?ψ1sb??12岁?2?2S?彼此正交 3004用变分法计算的微观系统的能量总是:-() (a)等于真实基态能量(b)大于真实基态能量(c)不小于真实基态能量(d)小于真实基态能量 3006什么是分子轨道?在分子轨道的概念出现之前,根据量子力学的基本原理,人们做过哪些近似? 的近似基数是多少?描述分子空间运动状态的波函数叫做分子轨道3008关于分子轨道的定义,下列陈述是正确的:() (a)分子中电子的波函数(b)在空间中运动的分子中单电子的波函数(C)分子中单电子的完整波函数(包括空间运动和自旋运动)(D)由原子轨道的线性组合形成的新轨道3009 3010在LCAO-密苏里州,对称匹配意味着两个原子轨道的相位相同。这个陈述 正确吗?

3011在LCAO-莫氏方法中,每个原子轨道对分子轨道的贡献可以由下式确定: -() (a)组合系数cij(B)(cij)2(c)(cij)1/2(d)(cij)-1/2 3 012电子在极性分子AB的一个分子轨道中运动,在? 出现在A原子轨道上的概率是80%,而B原子的概率是多少?B原子轨道的概率是20%,写出分子轨道的波函数 3013?a然后呢。B分别是两个不同原子A和B的原子轨道,它们对应的原子轨道能是 EA和EB。如果这两个满足_ _ _ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _、_ _ _ _,它们可以线性组合成分子轨道= Ca?A + cB?B对于焊接轨迹,如果EA _ _ _ _ _ _ EB,cA _ _ _ _ _ _ cB (注意:最后两个空格中只需填入\、\ or \和其他比较符号) 3014两个不同能量的原子轨道线性组合成两个分子轨道在低能分子轨道中,低能 的原子轨道贡献更大。在能量较高的分子轨道中,能量较高的原子轨道贡献较大。这个陈述正确吗? 3015所有成键轨道都有中心对称性这个陈述正确吗? 3016试着用Z轴作为键轴来解释下列原子轨道对是否能有效地形成分子轨道。如果可能的话, 将填充什么类型的分子轨道 dz2-dz2dyz-dyzdxz-dxzxy-dxy 3017判断下列轨迹是否能沿z轴形成

(完整版)结构化学课后答案第一章

01.量子力学基础知识 1.1】将锂在火焰上燃烧,放出红光,波长λ=670.8nm,这是Li 原子由电子组态(1s)2(2p)1 →(1s)2(2s)1跃迁时产生的,试计算该红光的频率、波数以及以 1 4 1 7 1.491 104cm 1 670.8 10 7cm h N A6.626 10 34 J s 4.469 1014s 1 6.6023 1023mol-1 178.4kJ mol 波长λ /nm312.5365.0404.7546.1 光电子最大动能E k/10-19J 3.41 2.56 1.950.75 作“动能-频率” ,从图的斜率和截距计算出Plank 常数(h) 值、 钠的脱出功(W) 和临阈频率(ν 0)。 解:将各照射光波长换算成频率v,并将各频率与对应的光电子的最大动能E k 列于下表:λ/nm312.5365.0404.7546.1 v /1014s-19.598.217.41 5.49 E k/10 -19J 3.41 2.56 1.950.75 由表中数据作图,示于图中 由式 hv hv0 E k 推知 h E k E k v v0 v 即Planck 常数等于E k v图的斜率。选取两合适点,将E k 和v值带入上式,即可求出h。 2.70 1.05 10 19 J 34 h 14 16.60 1034 Jgs 8.50 600 1014 s 1 kJ· mol-1为单位的能量。 解: 8 2.998 108m s 670.8m 14 1 4.469 1014s 1 图 1.2 金属的E k 图

31 9.109 10 31 kg 1 2 6.626 10 34 Jgs 4.529 1014s 1 2 9.109 10 31kg 8.12 105mgs 1 1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长: -1 a) 质量为 10-10kg ,运动速度为 0.01m · s 的尘埃; b) 动能为 0.1eV 的中子; c) 动能为 300eV 的自由电子。 解:根据关系式: h 6.626 10 34 J s mv 10 10 kg 0.01m s 6.626 10 34 J s 2 1.675 10 27kg 0.1eV 1.602 10 19J eV 9.40 3 10-11m (3) h h p 2meV 6.626 10 34 J s 2 9.109 10 31kg 1.602 10 19C 300V 7.08 10 11m 【1.5】用透射电子显微镜摄取某化合物的选区电子衍射图,加速电压为 加速后运动时的波长。 图中直线与横坐标的交点所代表的 v 即金属的临界频率 v 0 ,由图可知, v 0 4.36 因此,金属钠的脱出功为: W hv 0 6.60 10 34Jgs 4.36 1014s 1 19 2.88 10 19 J 14 1 1014s 1 1.3】金属钾的临阈频率为 5.464×10-14 s -1,如用它作为光电极的阴极当用波长为 300nm 的 紫外光照射该电池时,发射光电子的最大速度是多少? hv hv 0 解: 1 2h v v 0 2 m 12 mv 2 34 2 6.626 10 34 Jgs 2.998 108 mgs 300 10 9m 14 1 5.464 1014 s 1 (1) (2) 22 6.626 10 22 m 200kV ,计算电子

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