解:**-與n2等電子體,具有相同順序的能級,分子軌道示意圖為(省略1s,2s)
**-的電子組態為**-:kk(3σ)2(4σ)2 (1π)2(1π)2 (5σ)2
**-的鍵級為3;
8、畫出no的分子軌道示意圖,計算鍵級和自旋磁矩,試比較no和no+何者的鍵更強?哪乙個鍵長長一些
解:no的分子軌道示意圖為:
no的鍵級為3;
no的自旋磁矩為0
9、按分子軌道理論寫出nf,nf+,nf-基態時的電子組態,說明它們的不成對電子數和磁性(提示:按類似o2的能級排)
解: nf的分子軌道示意圖為,
nf的電子組態為kk(3σ)2(4σ)2 (5σ)2 (1π)2(1π)2(2π)2
不成對的電子數為2,順磁性
nf+失去乙個π*電子,電子組態為:
kk(3σ)2(4σ)2 (5σ)2 (1π)2(1π)2(2π)1
不成對電子數為1,順磁性
nf-在(2π)軌道得到乙個電子,電子組態為:
kk(3σ)2(4σ)2 (5σ)2 (1π)2(1π)2(2π)3
不成對電子數為1,順磁性
10、試用分子軌道理論討論so分子的電子結構,說明基態時有幾個不成對電子
解:so的電子組態為(1σ)2(2σ)2(3σ)2 (1π)6 (4σ)2(5σ)2 (6σ)2 (1π)2(1π)2(2π)2未成對電子數為2
11、cf和cf+的鍵能分別為548和753kj.mol-1,試用分子軌道理論**其鍵級(按f2能級次序)
解:cf的電子組態為:kk(3σ)2(4σ)2 (5σ)2 (1π)2(1π)2 (2π)1
鍵級為2.5;而cf+比cf少乙個(2π)電子,鍵級為3。
12、下列ab型分子:n2.no,o2,c2,f2,**,co,xef中,哪幾個是得電子變為ab-後比原來中性分子鍵能大?哪幾個是失電子變成ab+後比原來中性分子鍵能大?
解:13、寫出cl2、**的價層電子組態和基態光譜項
解:cl2的基態電子組態為cl2:kkll(σ3s)2(σ*3s)2 (σ**)2 (1π)4 (2π)4
cl2的基態光譜項:
s=2(1/2)+2*(-1/2)=0
** 的電子組態為kk(3σ)2(4σ)2 (1π)4 (5σ)1
**的基態光譜項:
s=1/2
14、oh分子於2023年在星際空間唄發現
(a) 試按分子軌道理論只用 o原子的2p
軌道和h原子的1s軌道疊加,寫出其電子組態;
(b) 在那個分子軌道中有不成對電子
(c) 此軌道是由o和h的原子軌道疊加形成
的,還是基本上定域於某個原子上
(d) 已知oh的第一電離能為13.2ev,hf的第一電離能為16.05ev,它們的差值幾乎和o原子與f原子的第一電離能(15.8ev和18.6ev)的差值相同,為什麼?
(e) 寫出它的基態光譜項
解: (a) oh的電子組態為:(1σ)2(2σ)2 (3σ)2 (1π)3
(b) 在(1π)非鍵軌道上有未成對電子數
(c) (1π)軌道為非鍵軌道,基本上定域於o原子
上(1π),而(1π)基本上定域於o原子或f原子,
當發生電離時所需的能量幾乎相同,即
i1(o)-i1(ho) = 15.8-13.2=2.6ev i1(f)-i1(hf)=18.6-16.05=2.55ev
i1(f)- i1(o)≈i1(hf) -i1(ho)
(d) 在oh和hf分子中homo都是非鍵軌道
(e) 基態光譜項為:λ=1,s=1/2,2π
15、h79br在遠紅外區有一系列間隔為16.94cm-1的譜線,計算hbr分子的轉動慣量和平衡核間距
解:已知 b= h/8π2ic i=μr2
吸收峰間隔差為16.94,則,b=8.47cm-1
r=142pm
16、12c16o的核間距為112.8**m,計算其純轉動光譜前4條譜線所應具備的波數
解:已知 12c16o的核間距為112.8**m,
i=μr2=1.1385*10-23*(1.1283*10-8)2=1.4494*10-
17、co2(12c16o)的轉動慣量為7.167*10-46-kg.m2
(a) 計算co2分子中c=o鍵的鍵長
(b) 假定同位素置換不影響c=o鍵的鍵長,試計算12c、18o和13c、16o組成的co2分子的轉動慣量(提示:線性分子a-b-c的轉動慣量i可按下式計算:
解:(a) 計算co2分子中c=o鍵的鍵長,已知i=7.167*10- 46-kg.m2, μ=1.1385*10-26kg
(b) 12c18o2 的轉動慣量:rab=rbc ma = mc=mo; rab = rbc
18、在n2、hcl和hbr混合氣體的遠紅外光譜中,前幾條譜線的波數分別為:16.70, 20.
70, 33.40, 41.85, 50.
10, 62.37cm-1,計算產生這些譜線的分子的鍵長(cl:35.
457; br:79.916; n:
14.007)
解:在混合氣體中n2為非極性雙原子分子,故不產生轉動-振動光譜
已知譜帶波數為:16.70, 20.70, 33.40, 41.85, 50.10, 62.37cm-1
根據轉動光譜的譜線間是等間距的特點,可知
譜線系1: 16.70, 33.40, 50.10; 譜線間距 16.7cm-1 b1= 8.35cm-1
譜線系2: 20.70, 41.85, 62.37; 譜線間距平均 20.835cm-1 b2=10.417cm-1
19、在h127i的振動光譜中觀察到2309.5cm-1強吸收峰,若將hi的簡正振動看作諧振子,請計算或說明
(a) 這個簡正振動是否為紅外活性
(b) hi簡正振動頻率
(c) 零點能
(d) h127i的力常數
解:若將hi的簡正振動看作諧振子
(a) hi為極性分子振動時偶極矩隨之發生變化,屬於紅外活性
(b)(c)(d)20、在co的振動光譜中觀察到2169.8cm-1強吸收峰,若將co的簡正振動看作諧振子,請計算co的簡正振動頻率、力常數和零點能
解根據已知條件,ve= c*2169.8*100 = 6.5048*1013
co的折合質量μ
21、寫出o2、o2+和o2-的基態光譜項,今有3個振動吸收峰,波數分別為1097、1580和1965cm-1,請將這些吸收峰與上述3種粒子關聯起來
解:o2、o2+和o2-的基態電子組態為:
o2光譜項為:
λ= 0; s=1 3σ
o2+光譜項為:
λ= 1; s=1/2 2π
o2-光譜項為:
λ= 1; s=1/2 2π
o2(1580cm-1);o2+(1965cm-1); o2-(1097cm-1)
22、在h35cl的基本振動吸收帶的中心處,有波數分別為2925.78、2906.25、2865.09和2843.56cm-1的轉動譜線,其倍頻為5668cm-1,請計算
(a) 非諧性常數;
(b) 力常數;
(c) 鍵長;
(d) 平衡解離能
解:已知2843.56、2865.09、2906.25、2925.78,倍頻峰波數為5668cm-1.
b = (2906.25-1865.09)/4=10.29cm-1
(基本振動吸收帶,2865.09+20.58=2885.67cm-1)
(a) 根據雙原子非諧振子模型能級公式
基本普帶,υ=0 1躍遷
倍頻普帶,υ=0 2躍遷
得方程組:
解得:(b) hcl的折合質量為 1.62668*10-27kg,
(c)(d)23、已知n2 的平衡解離能為de=955.42kj.mol-1,其基本振動波數為2330cm-1,計算光譜解離能d0。
解:將基本振動波數為2330cm-1近似看做特徵波數
公式:中第三項忽略
9.415*105j
24、h2(g)的光譜解離能為4.4763ev,振動基頻波數為4395.24cm-1,若d2(g)與h2(g)的力常數、核間距和de等相同,計算d2(g)的光譜解離能
解:已知h2(g)的d0= 4.4763ev,振動基頻波數為4395.24cm-1,k(d2)=k(h2),r(d2=r(h2)
μ(h2)=8.3015*10-28kg μ(d2)=1.660*10-27kg νe(h2)=2.9979*108*4395.24*100=1.3176*1014
de(h2)=d0+hve/2= 4.4763*9.649*104/6.
023*1023 + 6.626*10-34*1.3176*1014/2 =7.
1711*10-19j
7.1711*10-19 +4.361*10-20=7.607*10-19j
de(d2) = de(h2)
d0(d2) = de-hve(d2)/2 = 7.607*10-19 – 6.626*10-34*9.318*1013/2 =7.298*10-19j=4.556ev
25、h-o-o-h和h-c≡c-h分子的簡正振動數目格式多少?畫出h-c≡c-h簡正振動方式,並分別標明其紅外活性或拉曼活性。
解:h-o-o-h 為非線性分子n=4 簡正振動數目為3n-6 = 6
h-c≡c-h 為線性分子 n=4, 簡正振動數目為3n-5 = 7
26、畫出so2的簡正振動方式,已知與3個基頻對應的譜帶波數分別為1361, 1151, 519cm-1,指出每種頻率所對應的振動,說明是否為紅外活性或拉曼活性。
結構化學第二章習題周公度
第二章原子的結構和性質 1氫原子光譜可見波段相鄰4條譜線的波長分別為656.47,486.27,434.17,和410.29nm,試通過數學處理將譜線的波數歸納成下式表示,並求出常數r及整數n1,n2的數值 解 資料處理如下表 從以上三個圖中可以看出當n1 2時,n2 3,4,5 資料稱直線關係,斜...
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第三章習題
單選題 1 培訓需求分析就是採用科學的方法弄清的內容不包括 a誰最需要培訓 b為什麼培訓 c培訓什麼 d誰來培訓 2 現代培訓活動的首要環節是 a培訓需求分析 b培訓規劃的制定 c培訓組織與實施 d培訓效果的評估 3 對於從事低層次工作的新員工的培訓需求分析,通常採用 來確定其在工作中需要的各種技能...