六、
直线形时:E1?a?2?,E2?a,E3?a?2?; 三角形时:E1?a?2?,E2?E3????;
E直线?2a?2.83?,E三角?2a?4?,两者比较,E三角较大,更稳定些。
七、
V?NA(3.8?10?8)?4.1?6.02?1023??1 1、N?M135.982、如设Ti为中心位置:Ti(,111,);则Ca应在顶角位置:Ca(0,0,0);O在面心,222111111O:(,,0)(0,,)(,0,)
222222八、
6.626?10?27?3.143?10?46kg?m2 转动惯量I?h/4?v,I?2104?3.14?4.917?102r?[INA(Mc?Ms)/McMs]1/2?153.4pm
习题11
一、选择题
1、原子轨道是指( )
(A)单电子运动的函数 (B)单电子完全波函数 (C)原子中电子的运动轨道 (D)原子中单电子空间运动的状态函数
2?xasin,则粒子出现在x?处几率P为( )
4aa111a(A) (B) (C) (D)
24a42、已知一维势箱中粒子的状态为?(x)?3、具有100eV能量的自由电子的德布罗意波波长为( )
(A)70.7pm (B)122.5pm (C)245pm (D)35.4pm 4、在原子中具有相同主量子数,而不同状态的电子最多有( ) (A)2n个 (B)n个 (C)n2个 (D)2n2个 5、如果氢原子的电离能为13.6eV,则He的电离能为( )
(A)13.6eV (B)6.8eV (C)54.4eV (D)27.2eV 6、比较O2和O2的分子轨道中的电子排布,可以发现( ) (A)两者结合能相同
???
(B)O2比O2结合能大
?(C)O2比O2结合能大 (D)O2是单重态
7、CaF2晶体中每个Ca2+离子周围紧靠着的F-离子的数目为( ) (A)12个 (B)8个 (C)6个 (D)4个
2?8、3种配合物:①HgI4②Ni(CO)4③Mn(H2O)6中有d-d跃迁光谱的是( )
2?(A)① (B)② (C)③ (D)②和③ 9、Li原子基态能量最低的光谱支项是( )
222 (A)P1 (B)S1/2 (C)P0 (D)P3/2
2
10、CO分子基态的光谱项是( )
(A)II (B)? (C)? (D)1??g
31?1?
二、填空题
1、He?的3px轨道有 个径向节面,有 个角度节面。
2、氢原子2px状态的能量是 eV,角动量是 ,角动量在磁场方向(z方向)的分量是 。
3、反式二氯乙烯分子属于 点群,此点群的对称元素是 ,对称操作是 。
4、配离子[NiCl4]的未成对电子数是 ,磁矩是 2??B。
5、某元素以面心立方结构结晶出来,则每一个单位晶胞中该元素的原子数应为 。 6、在甲基的顺磁共振谱(超精细结构)中有 条谱线。
7、通过变分法计算得到的微观体系基态能量 真实基态能量。 8、N2、N2和N2中键能最大的是 。 三、
设氢原子处在??C1Y11?C2Y10状态中,计算: (1)Mz的可能值和平均值;
???2的本征值; (2)M(3)Mz和My的可能值。
四、计算和回答:
(1)HMO近似方法采用了哪些近似?
(2)写出环戊二烯负离子的休克尔行列式。
(3)如解出的x分别是x1??2,x2?x3??0.618,x4?x5?1.618。计算大?键键能和离域能。
五、
(1)完成下表(指出自旋状态和d电子排布): 组态 d6 M CO3+ L 6F 6NH3 6CN d7 CO2+ 6NH3 ??P/cm-1 21 000 21 000 21 000 22 500 ?/cm 13 000 23 000 33 000 10 100 自旋状态 电子排布图 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — ——(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。
(4)设计一个磁化学方法判断上述配合物的自旋类型。
六、 设有N2和HBr混合气体,其远红外光谱中头几条线的理论波数近似为16.7cm1、
—
33.40cm1、50.10cm1。
(1)这些光谱是由分子的什么运动产生的? (2)这些谱线是由哪个分子产生的? (3)计算这个分子的核间距。 七、
—
—
对于晶体CuAu,已知:晶胞参数a=b=398pm,c=372pm,??????90?;1个晶胞中含有2个Cu原子,其坐标为(0,0,0)(
1111,,0);晶胞中一个Au原子坐标为(,,0)。 2222请回答:
(1)此晶体属什么晶系? (2)此晶体属于什么晶格?
(3)一个晶胞中含有几个Au原子?
(4)根据所给条件,另外一些Au原子的坐标能否确定?若能确定则写出其坐标。 习题11参考答案 一、
1.D;2.C;3.B;4.D;5.C;6.C;7.B;8.C;9.B;10.B 二、
1.1;1。 2、?13.6?1eV;2h/2?;无确定值 4?,????,C?(C?h,i?3、 C2h;E,C2,?h,i;E22h)
4、2;8
5、4。 6、4。 7、不小于。 8、N2
三、(本体答案中的h都应该是?即h/2?)
?的本征态,其本征值分别为h和0。?不是M?的本征函数,所以(1)Y11和Y10是Mzz
没有确定的Mz值。测量处在?态的Mz,其可能值为h和0,其平均值为C1h。
2?2的本征值为2h2。 ?2??CM?2Y?CM?2Y?2h2?, M(2)M111210222(3)M2?Mx?My?Mz2, 当Mz=h时,Mz2?My?h2,
22 当Mz=0时,Mz?My?2h2, Mz和My可以取满足这两个圆方程的一切值。
四、
(1)库仑积分Hii?a,a是C原子2pz轨道平均能量。 交换积分Hij??(2)
2 1 2 3
?0(非键连)??(键连) 重叠积分Sij??x 1 0 0 1
x 1 0 0
?1(i?j)
?0(i?j)1 x 1 0 =0 0 1 x 1 0 0 1 x
(3)Ex?6??(2E1?2E2?2E3)??6.472? E离域??6.47?2?(?4?)??2.47?2
五、
(1)从上到下的自旋为高自旋、低自旋、低自旋、高自旋。
从上到下的自旋排布为(t2g)(eg);(t2g)(eg);(t2g)(eg);(t2g)(eg)。 (2)由于F是弱场配体,它和中心离子除了?键外还有?键,但F是以充满电子的p?轨道和d轨道中t2g轨道成?键,使中心离子d轨道中t2g能级升高,?值减小。相反CN???42606052?增大。NH3CN?提供空的??轨道,是强场,与M形成?键时,使d电子中t2g能级下降,
不成?键,介于两者之间。相同的NH3,由于Co3?比Co2?电荷多,与L相互作用大,故
?大。
(3)[Co(NH3)6]3?和[Co(CN)6]3?不会产生姜-泰勒效应。
(4)从d电子排布可知,高自旋的是顺磁性分子,低自旋的是反磁性分子。所以,可以用电子自旋共振判断其自旋类型。亦可用磁天秤称之,?m?0者为高自旋,?m?0者为低自旋。并可用公式??n(n?2)?B求出其未成对电子数。
六、
(1) 由波数可知是转动光谱,即是由分子转动运动的能级跃迁产生的。
因为只有极性分子才能有转动光谱,所以是HBr的。 (2) 2B?16.70, ?v?2B?2h2hI??3.352?10?47kg?m2 ;228?c?v8?IC??1.653?10?27kg;r?七、
(1) 四方晶系; (2) 简单四方;
(3) 晶胞中有2个Au原子; (4) 另一个Au的坐标不能确定。
I??142.4pm
习题12
一、选择题
1、He?离子n=4的状态有( )
(A)4个 (B)8个 (C)16个 (D)20个 2、氢原子的轨道角度分布函数Y10的图形是( ) (A)两个相切的圆 (B)“8”字形 (C)两个相切的球 (D)两个相切的实习球 3、B原子基态能量最低的光谱支项是( )
312(A)2P0 (D)S0 3/2 (C)P1/2 (B)P 4、氢原子基态电子径向几率分布的极大值在( ) (A)r=0处 (B)r=a0处 (C)r=2a0处 (D)r=?处 5、N2、N2和N2的键能大小次序是( ) (A)N2?N2?N2 (B)N2?N2?N2 (C)N2?N2?N2 (D)N2?N2?N2
6、与C轴垂直的晶面的晶面指标是( ) (A)(112) (B)(100) (C)(010) (D)(001) 7、苯、苯胺、苯胺盐酸盐三者的紫外可见光谱之间( ) (A)苯和苯胺盐酸盐很相似 (B)苯和苯胺很相似 (C)苯胺和苯胺盐酸盐很相似 (D)两者不相似
8、CsCl晶体中,每个铯离子周围紧靠着的氯离子数目是( ) (A)4个(B)6个(C)8个(D)12个
2??2???2??2??2?