基础化学 问答题

基础化学问答题

[第五章：胶体和乳状液]

1. 什么是表面活性剂？有什么结构特点？

答：系统中可使相间的表面张力显著降低的物质，叫做表面活性剂。一端为亲水的极性基团，另一端为疏水的非极性基团。

2.什么是电动电位？为什么加入电解质能够影响其大小？

答：电动电位是滑动面（胶粒表面）和均匀液相之间的电位差。加入电解质，会造成部分反离子从扩散层进入吸附层，使扩散层变薄，电动电位的绝对值降低。

3.为什么溶胶中加入少量电解质就会发生聚沉？而蛋白质溶液中则需加入大量的盐才会使之聚沉？

答：溶胶的稳定性在于它有双电层结构，电动电位的大小与水化膜的厚度有关。电解质对溶胶的影响是强迫更多的反离子挤入吸附层，使扩散层变薄，电动电位减小，水化膜变薄，稳定性变小，结果胶粒合并聚结变大而发生聚沉。而蛋白质溶液的稳定性，主要是溶剂化作用，即在水溶液中高分子表面上牢固地吸附着许多水分子形成了厚度和紧密程度笔溶胶胶粒表面大得多的水化膜，要使沉淀析出，除中和电荷外，更主要的是去溶剂化作用，所以必须加入大量的无机盐。

4.溶胶和高分子化合物具有稳定性的原因是什么？

答：胶粒带有电荷(主要原因)，溶胶表面的水合膜，布朗运动。

[第九章：原子核与元素周期表]

1.四个量子数的物理意义是什么？

答：n：反映了电子在核外空间出现概率最大的区域离核的远近

l：决定原子轨道和电子云的形状

m：决定原子轨道和电子云在空间的伸展方向

s：表示电子本身的自旋运动状态

（n：确定电子层数，nl确定能级能量，nlm确定一个轨道，nims：确定电子的运动状态）

2.什么叫做屏蔽作用？为什么在多电子原子中E3s

答：在多电子原子中，某个电子i除受到核的吸引外，还受到其余电子对它的排斥作用，相当于其余电子抵消了一本分核电荷对电子i的吸引力，这种现象称为其余电子对电子i 的屏蔽作用。同层电子的l不同时，l越小钻出按能力越强，离核距离较近，受到其余电子对它的屏蔽作用较小，能量较低。

[第十章：共价键和分子作用力]

1.杂化轨道理论的基本要点是什么？

答：⑴形成分子时，因原子之间的相互影响，同一原子内能量相近的不同类型的原子轨道重合，重新分配能量和确定空间方向，形成新的原子轨道称为杂化轨道，这一过程称为杂化。

⑵杂化轨道形状不同于原轨道形状，一头大一头小，更有利于最大重叠，成键能力增强。

⑶杂化轨道只见尽可能取最大夹角分布。

⑷杂化有等性杂化和不等性杂化。

2.103°而不是109°28′？

答：HOCl分子的键间夹角为103°，是因为成键时中心原子O采取不等性sp3杂化方式分别与一个氢原子和一个氯原子结合，由于氧原子上有两对孤对电子不参加成键，它们对成键电子对的排斥作用大，使HOCl中键角压缩为103°，致使HOCl结构呈V形。

O采用何种类型杂化？说明H3O＋中成键情况。

答：sp不等性杂化。四个不等性sp3轨道中，两个含有单电子，两个含有孤对电子。两个含有单电子的sp3杂化轨道分别和氢原子的1s轨道形成σ键，一个含有孤对电子的sp3和氢离子的1s轨道形成σ配键，剩下的孤对电子不参加成键。孤对电子对成键电子有排斥作用，是H3O＋中键角压缩。H3O＋呈三角锥形。

4.实测O—H键之间键角为104°45′，试说明H2O的分子构型是V形。答：在形成H2O分子时，O原子直接用2s轨道和3个2p轨道进行sp3不等性杂化形成4个sp3杂化轨道，4个sp3杂化轨道夹角为109°28′。其中2个各由1个单电子占据的sp3杂化轨道含有较多的p成分，它们各与H原子的1s轨道重叠，形成两个sp3-s σ键。另两个sp3杂化轨道各有1个孤电子对，含有较多的2s成分。由于两个孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，压缩两个O—H键的键角，使键角为104°45′。

5.

答：在C2H4分子中，每个C原子采用sp2杂化，3个sp2杂化轨道在同一水平面上互成120°。每个C原子使用2个sp2杂化轨道与2个H原子的1s轨道重叠为2个sp2-s C—Hσ键，2个C原子各用1个sp2杂化轨道相互重叠形成C—Csp2-sp2σ键，5个σ键在同一平面，2个C原子未杂化的含有单电子的2p z轨道垂直于该平面且发生平行重叠，形成C—Cp z-p zπ键，因此C2H4呈平面分子。

答：BF3中B原子的价电子组态是2s22p，形成分子时，B原子进行sp2杂化得到3个sp2杂化轨道。三个sp2杂化轨道在空间最大排斥在同一个平面内的120°轨道夹角，然后分别与三个F原子的p轨道成键，故BF3分子为平面三角形；NF3中的N价电子组态为2s22p3，形成分子时，进行sp3不等性杂化，其中一个sp3杂化轨道为孤对电子所占有，另三个电子分别与F成键，故分子为三角锥形。

7.用杂化理论说明180°的平面分子。

答：Be的价电子组态为2s2。Be原子的一个2s电子被激发到一个2p空轨道上，价电子组

态变为2s12p x1，然后2s轨道和2p x进行杂化，形成2个各含1个单电子的夹角为180°的sp杂化轨道，然后2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子中具有单电子的3p轨道重叠，形成2个Be—Cl sp-p的σ键，所以是直线分子。

8.说明下列分子中各C原子的杂化类型？

答：H3C—CH＝CH2：sp3、sp2、sp2。

CH3—CH2—OH：sp3、sp3。

CH3COOH：sp3、sp2。

（C原子所连的单键都是sp3，双键两端的C原子和羧基中的C原子都是sp2。）

9.用现代键价理论说明H2能稳定存在而He2却不能。

答：现代价键理论认为共价键具有饱和性。H原子有一个未成对的单电子，故可以和另一个H原子构成H2分子。而He2原子没有未成对电子，已饱和，故不能形成He2。