12. 假设环丁二烯为平面四方结构, HOMO与LUMO分别如下:
试判断环丁二烯受热二聚是以内型方式(左下)还是外型方式(右下)反应。
13. 利用前线分子轨道理论分析CO加H2反应,说明只有使用催化剂,该反应才能顺
利进行?
14. 试用前线轨道理论说明,C2H4+Br2→CH2Br—CH2Br不可能是基元反应。
15. 试用前线轨道理论解释: 为什么乙烯加氢反应必须在催化剂存在情况下才能进
行?
NiC2H4+ H2? ??C2H6
16. 试用前线轨道理论讨论下面的反应是否可以进行: C2 + H2──→HC≡HC
17. 试用Hückel方法判断O3分子为链状分子而非三角形分子(提示:先分别用Hückel
方法求出链状O3分子和三角形O3分子的能级,再根据电子填充情况求每个体系的总能量,对两个总能量做比较即可)。 18. 假设三次甲基甲烷?CH2?3C?分子中,中心碳原子与相邻3个次甲基组成平面型大
?键。
(1). 写出该分子的Hückel久期行列式; (2). 若其中能级低的3个分子轨道为:
?1?11??2??3??4??2?1??2??3??3?1?2?4??2??3? ?1?2626求中心碳原子和相邻原子成键的总键级,以及中心碳原子的自由价。
第六章 配位化合物的化学键理论
一. 填空题
1. 配合物中的金属原子或离子称为________________,围绕中心原子周围的带有孤
对电子的分子或离子称为________,________中直接与________________配合的
2.
3.
4. 5.
原子称为配位原子。
晶体场理论认为:配合物中过渡金属离子的五个简并d轨道在________的作用下将发生________________,八面体配合物中t2g轨道的能量________,eg轨道的能量________,四面体配合物中eg轨道的能量________,t2g轨道的能量________。 分子轨道理论认为:中心原子的轨道与________________________________群轨道之间发生了重叠,形成____________,羰基配合物之所以稳定是由于羰基与中心原子之间形成____________键所致。
自旋量子数为I的原子核在外磁场中能级分裂成________________________个能级,有机化合物的核磁共振谱主要是_______核和_______核的磁共振谱。
核磁共振法中通常用的标准物是________________________________________。
66. [Fe(CN)6]4-中,CN-是强场配位体,Fe2+的电子排布为t2g,故 LFSE为
________________。
7. 在氮分子与金属形成配位键M—N≡N时,N2的__________轨道上的一对电子提
供给金属原子空轨道,形成____键,另一方面又以________轨道与金属d轨道形成____键,因此在N2的络合物中由于____________键的形成,使N2活化了。 8. 配位场理论认为,CO,CN-等分子具有____________轨道,和金属中t2g轨道形成
________键,使分裂能增大,因而是强配位场。
二. 选择题
1. 在弱场八面体配合物中能发生姜-泰勒效应的d电子结构是( )
A.t2geg B.t32g C.t2geg D.t2geg
2. 下列八面体配合物的电子结构中将发生较大畸变的是( )
A.(t2g)5(eg)2 B.(t2g)3(eg)2 C.(t2g)4(eg)2 D.(t2g)6(eg)3 3. 下列配合物的几何构型偏离正八面体最大的是( )
A.[Cu(H2O)6]2+ B.[Co(H2O)6]2+ C.[Fe(CN)6]3- D.[Ni(CN)6]4-
4. 下列配位离子中,哪个构型会发生畸变? ( )
A.Cr(H2O)63+ B.Mn(H2O)62+ C.Fe(H2O)63+ D.Cr(H2O)62+ 5. 下列四种过渡金属络离子中,具有理想正八面体构型的有( )
A.[Cr(NH3)6]3+ B.[Cu(NH3)6]2+ C.高自旋[Mn(H2O)6]2+ D.低自旋[Fe(CN)6]3- 6. 按配位场理论,在Oh场中没有高低自旋配合物之分的组态是( )
A.d3 B.d4 C.d5 D.d6 E.d7
7. 某金属离子在八面体弱场中的磁矩为4.90玻尔磁子,而在强场中的磁矩为零,该
中心离子应为( )
A.Cr3+ B.Mn2+ C.Fe2+ D.Co2+
8. 下列配位离子中磁性最大的是( )
A.Mn(H2O)63+ B.Fe(H2O)63+ C.Fe(CN)64- D.Co(NH3)63+ E.Cr(H2O)62+ 9. 下列配合物哪些是高自旋的? ( )
A.[Co(NH3)6]3+ B.[Co(NH3)6]2+ C.[Co(CN)6]4- D.[Co(H2O)6]3+ 10. 推测下列三种配合物的d-d跃迁频率大小顺序 ( )
(1)六水合铁(Ⅲ);(2)六水合铁(Ⅱ);(3)六氟合铁(Ⅱ)
A.v1>v2>v3 B. v1>v3>v2 C. v3>v2>v1 D. v3>v1>v2 E. v2>v1>v3 11. 配合物的光谱(d-d跃迁)一般在( )区域
A.远紫外 B.红外 C.可见-近紫外 D.微波
32316212. 下列配位离子中,分裂能?值最大的是( )
A.[CoCl6]4- B.[CoCl4]2- C.[CoCl6]3- D.[CoF6]3- 13. 判断下列配位化合物的稳定化能大小的次序( )
(1)[CoF6]3-;(2)[NiF6]4-;(3)[FeF6]3-
A.(1)>(2)>(3) B.(1)=(2)<(3) C.(1)<(2)<(3) D.(2)>(1)>(3)
14. CN-是强场配体,?O值特别大,按分子轨道理论,其原因是它具有( )轨道可形
成反馈?键
A.低能量空轨道 B.高能量的空?*轨道 C.高能量的占有?轨道 D.低能量的占有轨道
15. Fe的原子序数为26,化合物K3[FeF6]的磁矩为5.9玻尔磁子,而K3[Fe(CN)6]的磁
矩为1.7玻尔磁子,这种差别的原因是( ) A.铁在这两种化合物中有不同的氧化数 B.氟比碳或氮具有更大的电负性 C.CN-离子比 F-离子引起的配位场分裂能更大 D.K3[FeF6]不是配合物 16. 在强场八面体配合物中,不能发生姜-泰勒效应的d电子结构是( )
A.t2geg B.t2geg C.t2geg D.t2geg
17. Ni(CO)4中Ni与CO之间形成C.,配体CO的C-O键键长比自由CO的键长( )
A.?键 B.?键 C.?-?键 D.变短了 E.变长了 F.没变化 18. 下列配合物磁矩最大的是( )
A.[FeF6]3- B.[Mn(CN)6]3- C.[Ni(H2O)6]2+ D.[Co(NH3)6]3+ 19. 络合物的中心离子的d轨道在正方形场中,将分裂成( )个能级
A.2 B.3 C.4 D.5 20. 已知dx2?y2能级>dz2能级>其他d轨道能级,该情况应在( )中产生 21. 22.
A.正四面体场 B.正八面体场 C.拉长的八面体 D.正方形场 下列配合物离子中, 分裂能最大的是( )
A.[Co(NH3)6]2+ B.[Co(NH3)6]3+ C.[Co(H2O)6]3+ D.[Rh(NH3)6]3+
在中心离子,配位体及配位体到中心离子的距离都相同的条件下,正四面体场中d轨道能级分裂所产生的能级差为八面体场的( )倍
A.2/3 B.1/4 C.4/9 D.9/4
在中心离子一定的条件下,做为配位体的F-,NH3,H2O在光谱化学序列中的顺序为( )
A.F-
已知[Co(NH3)6] 3+是低自旋配合物,那么中心离子d轨道的电子排布为( ) A.t2geg B. t2geg C. t2geg D. t2geg
26. [FeF6]3-络离子的磁矩为 ( )
A.3?B B.5?B C.2.5?B D.5.9?B
27. 实验测得Fe(H2O)6的磁矩为5.3?B,则此配合物中心离子中未成对电子数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
28. 已知ML6络合物中(M3+为d6),f=1,g=20000 cm-1,P=25000 cm-1,它的LFSE绝
对值等于为( )
423360516061635023.
24. 25.
29. 30.
31. 32.
33.
34. 35.
A.0 B.25000 cm-1 C.54000 cm-1 D.8000 cm-1
若忽略电子的相互作用,d2组态在正八面体场中的简并度为( ) A.1 B.2 C.3 D.4
观测[Fe(CN)6]4-中Fe的3d 轨道的分裂可以通过( ) A.核磁共振谱 B.电子顺磁共振谱
C.红外光谱 D.微波谱 E.电子吸收光谱 下列各配位化合物中,不符合18电子规则的是( )
A.Mn(CO)(NO)3 B.Fe(C4H4)(CO)3 C.Co2(CO)8 D.[PtCl3(C2H4)]- 产生ESR与NMR所需的无线电波的波长( )
A.两者都一样 B.ESR所需无线电波比NMR的短 C.与B.相反 D.都不对
顺磁共振的超精细结构是由何种相互作用引起的?( ) A.电子自旋─电子自旋 B.核自旋─核自旋 C.电子轨道─电子自旋 D.电子自旋─核自旋 下列物质中能给出顺磁共振信号的是( )
A.Ca2+ B.[Fe(H2O)6]2+ C.[Ag(NH3)2]+ D.(C6H5)3C+ E.V 关于顺磁共振下列论述不正确的是( )
A.其频率比核磁共振大2~3个数量级 B.顺磁共振不能用于反磁性物质 C.g因子总是2.0023 D.顺磁共振产生的条件是??ge?0B h36. 乙醇的核磁共振谱有( )组
A.3 B.2 C.4 D.1 E.5
37. 用60MHz NMR测定?,J,若改为100MHz NMR来测,下列结果正确的是( )
A.?,J都变大 B.?,J都变小
C.?变大,J变小 D. ?不变,J变大 E. ?,J都不变 38. 含有未成对电子的原子是( )
A.反磁性的 B.顺磁性的 C.铁磁性的 D.超磁性的
三. 判断题
1. 凡是低自旋配合物一定是反磁性物质。( )
2. CFT理论认为,配合物稳定的原因是由于中央与配体间形成较强的共价键。( ) 3. CFT认为,电子在d轨道中排布的情况与?和P的相对大小有关的,?
自旋排布,?>P时采取低自旋排布。( )
4. CFSE越大配合物越稳定,越小越不稳定。( )
5. 羰基配合物与不饱和烃配合物的成键情况完全相同,都形成?-?配键。( ) 6. 配位离子[FeF6]3-为无色,由此可估算出Fe3+有5个未配对电子。( )
7. 凡是在弱场配位体作用下,中心离子d电子一定取高自旋态;凡是在强场配位体
作用下,中心离子d电子一定取低自旋态。( )
8. 凡是中心离子电子组态为d6的八面体配合物,其LFSE都是相等的。( ) 四. 问答及计算题
1. (1)完成下表 组态 d6 M Co3+ L 6F- 6NH3 6CN- P/cm-1 21000 21000 21000 ?/cm-1 13000 23000 33000 自旋状态 电子排布图 LFSE/cm-1 d7 Co2+ 6NH3 22500 10100 (2)用配位场理论说明,为什么同一中心离子,不同配位体F-、NH3、CN-的?值不同?又为什么同一配位体NH3,对不同的Co3+、Co2+形成的配合物?值也会不同? (3)指出上面哪些配合物不会产生姜-泰勒效应,为什么?
2. 试从下列化合物实验测定的磁矩数据判断其自旋态,未成对电子数,磁矩的计算
值及轨道角动量对磁矩的贡献。 3. 4.
(A) K4[Mn(NCS)6] 6.06?e (B) K4[Mn(CN)6] 1.8?e (C) [Cr(NH3)6]Cl3 3.9?e
[CoF6]3-的成对能为21000cm-1,分裂能为13000 cm-1 ,请写出(1)d电子的排布;(2)LFSE的值;(3)中心离子中电子的自旋角动量的大小;(4)中心离子磁矩? 某同学测定了三种络合物d-d跃迁光谱,但忘了贴标签,请帮他将光谱波数和络合物对应起来。已知三种络合物为[CoF6]3-,[Co(NH3)6]3+,[Co(CN)6]3-,它们的三个光谱波数分别为34000cm-1,13000cm-1,23000cm-1。 Ni2+有两种配位化合物,根据磁性测定[Ni(NH3)4]2+为顺磁性,[Ni(CN)4]2-为反磁性,试推测其空间构型。
下列八面体配合物中,哪些会发生畸变?为什么? Ni(H2O)62+,CuCl64-,Cr(CN)63-,Co(NH3)62+
比较电子自旋和核自旋的异同(自旋量子数、磁量子数、角动量及其在磁场中的分量,磁矩及其在磁场中分量)。
一张1HNMR谱图通常可给出三个主要参数,请指出哪三个参数,并说明它们的单位及提供什么信息。
5. 6. 7. 8.
第七章 晶体的点阵结构和性质
一. 填空题
1. 晶体宏观外形中的对称元素可有________、________、________和________四种
类型;晶体微观结构中的对称元素可有_______、_______、_______、_______、_______、_______和_______七种类型;晶体中对称轴的轴次(n)受晶体点阵结构的制约,仅限于n=____;晶体宏观外形中的对称元素进行一切可能的组合,可得____个晶体学点群;分属于____个晶系,这些晶系总共有____种空间点阵型式,晶体微观结构中的对称元素组合可得____个空间群。
2. 某AB型晶体属于正交晶系底心格子,每个晶胞中含有____个A原子,____个B
原子,若一个B原子的坐标是?,,?,另外一个B原子的坐标是_________,A原子的分数坐标是____和_________。
晶体的宏观对称操作集合构成____个晶体学点群;晶体的微观对称操作集合构成____个空间群。
没有四方F和四方C,因为四方F可以化为_________,四方C可以化为_________。 若b轴方向有21螺旋轴,则点(x,y,z)由此21螺旋轴联系的坐标将变为_______。 若yz平面是滑移面c,则点(x,y,z)由此滑移面c联系的坐标将变为___________。 立方F晶体,晶胞参数为a,则d100=____;d110=_______。
?111??442?3. 4. 5. 6. 7.