結(jié)構(gòu)化學(xué)課件習(xí)題第三章答案

第三章作業(yè)：1.按MO理論寫出同核雙原子分子B2,C2,N2,O2,F2的電子組態(tài),分析成鍵情況,確定鍵級(jí),比較鍵長和鍵能大小。解：B2

的電子組態(tài)

2個(gè)單電子π鍵BO:1～2C2的電子組態(tài)

2個(gè)π鍵BO:2~3N2的電子組態(tài)

1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵。BO:3O2的電子組態(tài)1個(gè)σ鍵，2個(gè)三電子π鍵。BO:2F2的電子組態(tài)1個(gè)σ鍵。BO:1

對于同類雙原子分子，他們的共價(jià)半徑，化學(xué)鍵類型等都相同。所以鍵級(jí)越大，鍵能越大，鍵長越短。但對非同類分子，由于化學(xué)鍵的種類不同，原子的共價(jià)半徑不同等諸多因素，并非鍵級(jí)大者鍵長短。如，B2的鍵級(jí)（1~2）大于F2的鍵級(jí)（1），但因?yàn)锽原子的共價(jià)半徑大于F原子的共價(jià)半徑。所以B2的鍵長卻大于F2的鍵長。

鍵長：B2>F2>C2>O2>N2解：就得電子而言，若得到的電子填充到成鍵分子軌道上，則AB-

比AB鍵能小。就失電子而言，若從反鍵分子軌道上失去電子，則AB+

比AB鍵能大；若成鍵分子軌道上失去電子，則AB+比AB鍵能小。根據(jù)這些原則和題中各分子的電子組態(tài)，就可得出如下結(jié)論：得電子變?yōu)锳B-

后比原中性分子鍵能大者有C2和CN。失電子變?yōu)锳B+后比原中性分子鍵能大者有NO，O2，F(xiàn)2。N2和CO無論得電子變?yōu)樨?fù)離子（N2-，CO-）還是失電子變?yōu)檎x子（N2+，CO+)，鍵能都減小。

2.下列AB型分子：N2,NO,O2,C2,F2,CN,CO中，哪幾個(gè)是得電子變?yōu)锳B-后比原來中性分子鍵能大？哪幾個(gè)是失電子變?yōu)锳B+后比原來中性分子鍵能大？

3.OH分子于1964年在星際空間被發(fā)現(xiàn)。（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(tài)；（b）在哪個(gè)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，還是基本上定域于某個(gè)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，為什么？（a）H原子的1s軌道和O原子的2pz軌道滿足對稱性匹配﹑能級(jí)相近（它們的能級(jí)都約為-13.6eV）等條件，可疊加形成軌道。OH的基態(tài)價(jià)電子組態(tài)為。實(shí)際上是O原子的(2s)2，而實(shí)際上是O原子的(2px)2(2py)1或(2px)1(2py)2。因此，OH的基態(tài)價(jià)電子組態(tài)亦可寫為。是非鍵軌道，OH有兩對半非鍵電子，鍵級(jí)為1(b)在1軌道上有不成對電子。(c)1軌道基本上定域于O原子上(d)OH和HF的第一電離能分別是電離它們的電子所需要的最小能量，