厦门大学结构化学习题集答案

附录8 习题选答

习题1

1.2 600nm(红), 3.31×10-19J, 199KJ·mol-1 550nm(黄), 3.61×10-19J, 218KJ·mol-1 400nm(蓝), 4.97×10-19J, 299KJ·mol-1 200nm(紫), 9.93×10-19J, 598KJ·mol-1 1.3 6.51×10-34J·s

1.4 (1)100eV电子 12

2.6pm

(2)10eV中子 9.03pm

(3)1000m/sH原子0.399nm

1.5 子弹~10-35m, 电子~10-6m

1.6 Dx=1.226×10-11m<< 10-6m

1.8 (2),(4) 是线性厄米算符.

1.9 (1) exp(ikx)是本征函数, 本征值ik.

(2), (4)不是.

1.10

1.12 , 本征值为±√B

1.13

1.16 当两算符可对易, 即两物理量可同时测定时,式子成立.

1.18 (1) (2) = l/2, (3)

=0

1.19 0.4l~0.6l间, 基态出现几率0.387,第一激发态出现几率0.049.

1.20 (1) 基态n x=n y=n z=1 非简并

(2) 第一激发态211, 121, 112 三重简并

(3) 第二激发态221, 122, 212 三重简并

1.23 λ=239nm.

习题2

2.1 (1) E0=-1

3.6eV, E1=-3.4eV.

(2) =3a0/2 ,

=0

2.4 ψ1s波函数在r=a0, 2a0处比值为2.718

ψ2在r=a0, 2a0处比值为7.389.

2.6 3d z2 , 3d xy各有2个节面: 3d z2是2个圆锥节面, 3d xy是XZ,YZ面.

2.9 (1) 2p轨道能量为-

3.4eV 角动量为

(2) 离核平均距离为5a0.

(3) 极大值位置为4a0.

2.10

2.11 ; He+ a0/2, F8+ a0/9.

2.13

(1)径向分布函数最大值离核距离a0/3,

(2)电子离核平均距离为a0/2.

(3) 因无电子相关, 2s, 2p态能量相同.

2.15 轨道角动量为1, 磁矩为

2.17 (1) N 原子价电子层半充满, 电子云呈球状分布.

(2)基态谱项为4S, 支项为4S3/2

(3)2p23s1光谱项: p2—3P,1D,1S, s1—2S, 偶合后4P, 2P, 2D, 2S.

2.19 Al S K Ti Mn

基态谱项2P 3P 2S 3F 6S

光谱支项2P1/23P22S1/2 3F2 6S5/2

2.20 C(2p13p1): 3D, 1D, 3P, 1P, 3S, 1S.

Mg(3s13p1): 3P,1P

Ti(3d34s1): 5F,3F,5P,3P,3H,1H,3G,1G,3F,1F,3D,1D,3P,1P

2.21 3d84s2态含3F4谱项

2.22 I1=5.97eV , I2=10.17eV .

3.8 苯D6h; 对二氯苯D2h ; 间二氯苯C2v; 氯苯C2v; 萘D2h

3.9 SO2 C2v, P4 T d, PCl5 D3h, S6(椅式) D3d，S8 D4d, Cl2 D∞h

3.10 ①D2h②C2v ③D3h④C2v⑤D2h

3.14 CoCl4F23+分子有2种异构体, 对二氟异构体为D4h, 邻二氟异构体为C2v

3.15 ①C s②C2v③C s④C4v⑤D2h⑥C2v⑦C i⑧C2h

3.16 (1) C60 I h子群: D5d, D5, C5v, C5, D3h, D3, C3v, C3等.

(2) 二茂铁D5d,子群D5, C5v等.

(3)甲烷T d, 子群C3v, C3, D2d, D2等.

3.17 ①C3O2直线形D∞h②双氧水C2③NH2NH2鞍马型C2V ④F2O V形C2v ⑤NCCN 线形D∞h

3.18 8.7(邻), 5.0×10-30C﹒m (间), 0 (对)

3.20 ①~⑧均无旋光性; ①、③船式、⑦、⑧有偶极矩, 其余无。3.21 (1) 2.68D, (2) 3.95D, (3) 2.40D, (4) 3.45D, (5) 0 .

3.22 C8H6Cl2二氯原子可有邻、间、对3种关系，分别对应C2v，C2v，D3d对称性

C8H5Cl3三氯原子也有3种排列方式, 分别属于C3v,C s,C s点群.

3.23 H2O2

3.25(1)CS2:直线形,D∞h; (2)SO2:V形,C2v; (3)PCl5: 三角双

锥,D3h ;(4)N2O C¥v

(5)O2N-NO2 :平面形,D2h; (6)NH2-NH2, 锥形,C2v.

3.26 (1)有极性及旋光性: 乳酸

(2)无极性无旋光性: C60, CH4,B(OH)3，丁二烯，NO2+ .

(3)无极性有旋光性: 交叉CH3-CH3;

(4)有极性无旋光性: (NH2)2CO

3.27 A1UA2=A2 ; A1UB1=B1 ;B1UB2=A2 ; E1UE2=E1ÅB1Å

习题4

4.2

键级键长磁性

O22短顺

O2- 1.5中顺

O22-1长反

4.3 Cl2比Cl2+弱

4.4 CN-基态的电子组态: 键级3, 未成对电子0 .

4.5 SO价层电子结构: ,2个不成对

4.6 得电子成为AB- : C2, CN

失电子成为AB+ : NO, O2, F2, N2, CO

4.7 (1) OH:

(2)

(3) 定域于氧原子

4.8 或

4.10 j σ k δ l π m 不能