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《结构化学》第三章习题答案

3001 ( A, C )

3002 Hab =∫?a[-

12111?- - + ] ?bd? 2Rrarb11 Sab - ∫Rra =EHSab +

?a?b d?

= EHSab + K

因 EH= -13.6eV, 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 ∫?g

?ud?=(4 - 4S2)-1/2∫(?1sa+?2

1sb)((?2

1sa-?1sb)d?

= (4 - 4S2)-1/2∫[?1sa -?1sb ] d?

= (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 ?= (0.8)1/2?A + (0.2)1/2?B

3013 能量相近, 对称性匹配, 最大重叠 > , < 或 < , >

3014 正确

3015 不正确

3016 ? ? ? ?

3017

px pz dxy dxz px pz dxy dxz ? / / ? / ? / / / / ? / ? / / ?

3018 z

3019 (C)

3020 ?

3021 ?轨道: s-s, s-pz , s-dz, pz –pz , pz -dz2, dz2 -dz2 ,

?轨道px –px ,px –dxz ,py –py ,py –dyz ,dyz –dyz ,dxz –dxz ?轨道:dxy-dxy, dx2?y2- dx2?y2

3022 ? ? ? 不能 不能

3023 (B)

3024 原子轨道对 分子轨道 pz-dxy × px-dxz ? dx2?y2- dx2?y2 ? dz2 -dz2 ?

px –px ?

3025 1?22?21?43?2 , 3 , 反磁

3026 dxy , ?

3027 py, dxy

3028 C2 ( 1?g)2( 1?u)2( 1?u)2+2 s-p 混杂显著.

因1?u为弱反键,而1?g 和1?u 均为强成键,故键级在2-3之间.

3029 N2: (1?g)2(1?u)2(1?u)4(2?g)2 O2: ?2s2?2s?2pz2?2px2?2py2?2px*?2py*1 或 ( 1?g)2(1?u)22?g 2(1?u )4(1?g)2

3030 ( 1?g)2( 1?u)2( 1?u)4( 2?g)2 1 个?键 (1?g)2,2个?键 (1?u)4,键级为 3

( 1?u)2和(2?g)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(?g2s) 2 (?u2s*) 2 (?g2p*)2 (?u2s)4 (?g2px*)1 (?g2py*)1 ]

顺磁性 C2 [KK(?g2s) 2 (?u2s*) 2(?g2px)2 (?g2py)2]

反磁性

3032 KK( 1?g)2(1?u)2 (1?u )3 约 3/2 [1?22?23?21?44?2]5?22?4 1

3033 (1) 1?22?23?21?4 1 反

(2) ?1s2?1s2 ?2s2?2s2?2pz2?2py2?2pz2?2py*2?2px*1 1.5 顺

3034 ?3py , ?3pz ; ?3px

3035 CN-( 1?)2(2?) 2(1?)2+2(3?)2

键级: 3

3036 CF KK-( 1?)2(2?) 2(3?)2 (1?)4(2?)1

不论 s-p 混杂是否明显, 最高占据的 MO 为(2?)1 , 它是反键轨道。故(C-F)+键强些, 短些。

3037 Cl2: ?3s2?3s*?3px2?3py2?3pz2?3py*2?2pz*2

反磁性

O2+: ?2s2?2s*2?2px2?2py2?2pz2?2py*`

顺磁性. CN-: -( 1?)2(2?) 2 (1?)4(3?)2

反磁性.

3038 (A), (C)