应用化学结构化学期末考试试卷A答案

应用化学结构化学期末考试试卷A答案

IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

贵州师范大学2008—2009学年度第一学期

《结构化学》课程期末考试试卷评分

标准

(应用化学专业用,A

卷；闭卷)

物理常数:m e=×10-31

kg;e=×10-19 C;c=×108

m/s;h=×10-34J·s;

一、填空题（本大题共20空，每空2分，共40分）请将正确答案填在横线上。

1.结构化学是研究物质的微

观结构及其宏观性能关

系的科学。

2.测不准原理意义是:不可能

同时准确测定微观体系

的位置坐标和动量。

3.态叠加原理是:由描述某微观体系状态的多个波函数ψi线性组合而成的波函数ψ也能描述这个微观体系的状态。

4.若Schr?dinger(薛定谔)方

程ψ=Eψ成立，力学量算

符对应的本征值是E。5.变分原理:用试探波函数求

解所得到体系的能量总

是不低于体系基态真实

的能量。

+成键轨道是ψ1，反键轨道是ψ2，电子总能量是

ab

S

E

+

+

=

1

1

β

α

，键级为。7.等性sp3杂化，杂化指数是

3。该杂化轨道

p

p

s

s

sp

c

c

2

2

2

2

3φ

φ+

=

Φ,则

2

1

c+2

2

c=1。

8.根据休克尔分子轨道(HMO)

理论，苯分子中六个π

电子的离域能是:2β。

分子的键级是2,分子中有2个单电子，分子是顺磁

性，磁矩为。

10.丁二烯分子C(1)H2—C(2)H —C(3)H—C(4)H2的四个π分子轨道和能级分别是:

ψ1=φ1+φ2+φ3+φ4,E1=α+β

ψ2=φ1+φφφ4,E2=α+β

ψ3=φφφ3+φ4,E3=αβ

ψ4=φφ2+φφ4,E4=αβ

由此可知，丁二烯π分

子轨道的HOMO是

ψ2,LUMO是ψ3,四个π

电子的总能量是4α+β,

这四个π电子的稳定化

能是|β|;C(1)—C(2)之间总

键级为,C(2)—C(3)之间的

总键级为;已知碳原子

的最大成键度是，则

C(1)的自由价为,C(2)的自

由价为。

二、单项选择题(本大题共

10小题，每小题2分，共

20分)

11.(A)12.(C)13.(D)14.(A)15.(

A)

16.(D)17.(D)18.(D)19.(B)20.(

B)

三、判断题(本大题共10小题，每小题1分，共10分):对的在括号内画√，错的画×21.×22.√23.√24.√25.√

26.√27.√28.√29.√30.√

四、名词解释(本题共5小题，每小题2分，共10分) 31.[分子]:保持物质化学性质

不变的最小微粒

32.[分子轨道]:描述分子中电子运动状态的数学函数式33.[算符]:用于计算力学量的运算规则34.[分裂能]:配位中心原子

(过渡金属原子或离子)在

配位场作用下其d轨道

分裂为高能级和低能

级，高–低能级差即分裂

能

35.[John–Teller(姜泰勒)效应]:

过渡金属原子或离子在

配位场作用下其d轨道

分裂后使d轨道中电子

分布不均而导致配合物

偏离正多面体的现象

五、计算题(本大题共4小题，任选两小题，每小题10分，共20分)

36.对共轭体系:

将π

×10-9米，计算π电子

跃迁时所吸收光的最大

波长。

解：分子中共有10个π电

子，电子排布

为:2

5

2

4

2

3

2

2

2

1

ψ

ψ

ψ

ψ

ψ。电子从能量最高的占据轨道

5

ψ跃迁到能量最低的轨

道

6

ψ上所需要的能量:

19

29312

3422222210925.3)103.1(101.98)10626.6()56(8)56(----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=-=∆ml h E n (焦)

()()

11

19

83410

064.510925.310998.210626.6---⨯=⨯⨯⨯⨯=∆=E hc λ(米)

37.用Slater(斯莱脱)方法计算可知,对电子组态为(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s )1的4s 电子，其屏蔽常数8.164=s σ;对电子组态为

(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(3d)1的3d 轨道上的电子，其屏蔽常数为。试通过计算证明:钾原子基态的电子组态应该是(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s )1。 解:

114

.44

2.26.136.1322

22

*4-=-=-=n Z E s .),511

.13

16.136.1322

22*3-=-=-=n Z E d

.)

E 3d >E 4s ,电子优先填充4s 轨道,K 原子电子组态应该是:(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s )1