结构化学练习题 答案1
一 1.分子轨道 2.2? 3.重叠 4. 三角锥形 ，C3v?H?d?? 5.E????d??????E0
6. 74.0600 7.姜---泰勒 8.3，3，3N-6 9.晶胞参数和原子分数坐标 10.A1 11. 普朗克 12. ? 13.小 14. 正四面体, Td 15. ??12?k? 16. σ*2pz 17. 低
自旋 18. ? 19.能量最低原则、保里原理和洪特规则 20. 分子晶体
二 1.D 2. C 3. C 4.B 5. A 6. C 7. B 8. D 9. A 10. B
三 1. (1)单电子原子的简并度g=n2, 当n=3时，简并度g=9
(2)按简并度，n=3时，体系有9种可能状态，根据三个量子数之间的制约关系，n=3时，有
l?0 m=0 有：?300 l?1 m=0,?1 有： ?310?311?321?31?1 ?32?1 ?322?32?2
l?2 m=0,?1,?2 有：?320
2. 能量相近原则是只有能量相近的原子轨道有效组合成分子轨道。最大重叠原则是原子轨道组合成分子轨道时应尽可能最大程度重叠。对称性匹配原则是组成分子轨道的原子轨道的对称性要一致。 3. (1)????体系分离近似 根本原因是两个轨道的对称性不匹配导致不能有效成键。 (2)??
(3)休克尔近似
4. 宏观对称元素只包括(1，2，3，4，6重轴，不含有5，7等轴次。 5
则共轭烯烃的?
???E? H? dxy dsp 5? 2? ?-? 电子授受配键
6 氟负离子的原子序号为9，核电荷数z=9，核外电子数N=10，有
23 1
21021010?9e12???H?i?????2m4??r2i?1 i?1i?10i?4??j?110e20ijr
i?j7 CO+的电子组态：
CO+ KK(3?)(4?)(1?)(5?)
其中3?,1?,5?是成键MO，4?是反键MO。KK上的电子为内层电子，其余电子均为价电子。由于有未成对电子，故为CO+ 顺磁性的。 8 （221）晶面， d?
四
22421. N2 k2k22?g 键级：3 2?u1?u3?g224? k2k22?gN22?u1?u3?1g 键级：2.5
2241ah?k*2*2?l*2?1.115A
?2. 2B=20.79cm B=10.395cm=1039.5m B=h?1?1?18?2IC
?346.626*10?472I?h2??2.6929*10kg.m
8?cB8*3.142*3.0*108*1039.53 解：①双原子分子振动频率为
??12?12?ke?,且??C?
故有：C?其中?ke?1?801??1.64?10?24g?1.64?10?27231?806.02?102?C22?3.14?3?1082?27 所以ke?()??()?1.64?10?6?3.77?10?4.096?102N?m?1（单位为：牛顿?米?1）??②零点能为
E(0)?11Ch??h22? 813?10??6.626?10?34??2.636?10?20J?623.77?104 2AB，2B2
2
五
1. 是，能量无确定值，而有平均值
4h294h210h2?? E?cE1?cE2?
138ml2138ml226ml2?21222. d轨道在八面体场分裂成T2gEg
0 强场低自旋d?T24gEg CFSE=4Dq*4-p=16Dq-2p
43.
?(SP2)?111?S??Px??y 333ah?k*2*24. 对立方晶系来说（001）面间距dh*k*l*??l*2?a，对一级反射，布拉格方程为
??2dSin?001?2aSin?001,a??/2Sin?001 Sin?001(NaCl)a(KCl)Sin(60)0.1045?????1.111a(NaCl)Sin?001(KCl)Sin(5028')0.0941a(KCl)?1.111a(NaCl)?1.111?5.64?6.27?=62.7nm
5. 是，能量无确定值，而有平均值
1h294h237h2E?cE1?cE2??? 222108ml108ml80ml?21226． d轨道在正八面体场分裂成T2gEg
弱场高自旋d?T26gEg CFSE=4Dq*6-6Dp*2 =12Dq 7.
82?(SP3)??S?1233?Px??Pz 88ah?k*2*28 对立方晶系来说（010）面间距dh*k*l*??l*2?a，对一级反射，布拉格方程为
??2dSin?010?2aSin?010,a??/2Sin?010 Sin?010(NaCl)a(KCl)Sin(60)0.1045?????1.111a(NaCl)Sin?010(KCl)Sin(5028')0.0941a(KCl)?1.111a(NaCl)?1.111?5.64?6.27?=62.7nm
3
结构化学练习题 答案2
一 、1. 物质波假说 2. 2? 3. ???c? 4. 直线形, D
iii?1n?h
5. ??12?k? 6. 在核附近 7. 10Dq 8. ?, ?
9. 对称性一致（匹配）原则 、最大重叠原则 、 能量相近原则 10. 共价晶体 11. 德布罗依 12. 2? 13. ???c? 14. 直线形, C
iii?1n?v
15. E(0)?1??(q)?E?(q) h? 16. 核附近 17. CFSE 18. H219.直线形 20. 3
二 、 1—5 A D C D B 6—10 D A C B B
三 、 1 分子轨道可用不同原子的原子轨道的线性组合表示，分子轨道不属于哪个原子，而属于整个分子，而杂化轨道仍属于该原子, 其本质上仍是原子轨道。 2 钠的原子序号为11，核电荷数z=11，核外电子数N=10，有
210210?11e1102?H???i?????2mi?12i?1 i?14??0ri?4??j?110e20ijr
i?j3 HF的电子组态： HF KK(3?)2(4?)2(1?)2
其中3?,1?是成键MO，4?是反键MO。KK上的电子为内层电子，其余电子均为价电子。由于有未成对电子，故为HF顺磁性的。
4 （1）简单立方有1个质点， 原子分数坐标为：（0，0，0）
（2）体心立方有2个质点， 原子分数坐标为：（0，0，0），（1/2， 1/2， 1/2） 5
电荷密度相同，均在自由价最大处发生反应。
6 钠的原子序号为9，核电荷数z=9，核外电子数N=9，有
?21021010e2110?H??????i??2mi?14??r2i?1 i?10i7 CO的电子组态：
?4??j?110e20ijr
i?j4
CO KK(3?)(4?)(1?)(5?)
其中3?,1?和5?是成键MO，4?是反键MO。KK上的电子为内层电子，其余电子均为价电子。由于没有未成对电子，故CO为反磁性的。
8 4个质点， 原子分数坐标为：（0，0，0），（1/2，0，0），（0，1/2，0），（0，0，1/2）
四 1。 ??2242mcm012?161?24?27???7.25?10g?7.25?10kg 23mc?2m012?16?26.02?10k?(2?C?)2????(2?3.14?3?108??)2?7.25?10?27 ??1k2??,及??1??C?1.42?102N?m?12350 cm-1
2 (a)6.63×10-22； (b)9.04×10-11
3 由振动频率公式
??1k2??,及??1???C1k
有??2?C?，其中??mcm0m?12?16?1?23?7.25?1024g?7.25?10?27kg c?2m012?16?26.02?10则
k?(2?C?)2???(2?3.14?3?108?2350?102)2?7.25?10?27 ?1.42?102N?m?14 (1)根据爱因斯坦光电方程h??12m?2?W，又??c?，得光电子动能：T?12m?2?h?c??W3?108 ?6.626?10?34?2000?10?10?4.2?1.6?10?19 ?9.939?10?19?6.72?10?19?3.219?10?19J(2)由德布罗依关系式，相应的物质波波长为
5
则振动基频为
h???Ph2mT?6.626?10?342?9.1?10?31?3.219?10?19
6.626?10?34?7.546?10?25?8.781?10?10m
9h244h225h2??五、 1. 是，能量无确定值，而有平均值 E?cE1?cE2? 222138ml138ml104ml?21222． d轨道在正八面体场分裂成T2gEg 强场低自旋d5?T2g CFSE=4Dq*5-2p =20Dq-2p 3.
5?(SP3)??S?1233?Px??Py 88ah?k*2*24. 2dSin??n? n=1 d??ar==1.4875A 243?l*2?a?d?2.975A 2r=a
?空间利用率=
?r3*1a3*10000=52.300
5. 是，能量无确定值，而有平均值
9h244h225h2E?cE1?cE2??? 22138ml138ml104ml2?21226． d轨道在正八面体场分裂成T2gEg
32弱场高自旋d?T2gEg CFSE=4Dq*3-6Dq*2 =0
57
?(SP3)??S?1233?Px??Py 888. 2dSin??n? n=1
d?ah?k*2*2?l*2?a?d?2.975A
??a2r=a r==1.4875A
243空间利用率=
?r3*1a3*10000=52.300
6