结构化学题目学生用

《结构化学》第二章习题

1、写出氢-氦离子体系[He-H]+中电子运动的薛定谔方程。（用原子单位表示）

2、用线性变分法解H2+的Schrödinger方程过程中，当求得E1、E2后，试分别将

两着代回久期方程中以求c1与c2间的关系。

3、分析H2+的交换积分(β积分) H ab为负值的根据。

4、以z轴为键轴，按对称性匹配原则，下列原子轨道对间能否组成分子轨道？

若能，写出是什么类型分子轨道，若不能，写出"不能"。

5、用分子轨道理论预测N2+，O2+和F2+能否稳定存在；它们的键长与其中性

分子相对大小如何？

6、(1) 写出O2分子的电子结构，分析其成键情况，并解释O2分子的磁性；

(2) 列出O22-，O2-，O2和O2+的键长次序；

7、写出CO和CN-的价电子组态和键级，并判断它们的磁性。

8、按照简单分子轨道理论，写出HF分子和O2-离子基组态电子排布和键级，并

判断它们的磁性。

9、按照分子轨道理论，设两个Cl原子沿x轴成σ键，试写出Cl2分子的HOMO

和LUMO。

10、HF 分子以何种键结合？写出这个键的完全波函数。

11、请写出下列原子轨道间线性组合成分子轨道的类型（σ，π）及成键分子轨道

对称中心对称行为的分类（g，u）。

(1) 2p y-2p y（沿x轴方向）；(2) 2p y-2p y（沿y轴方向）；(3) 2p y-2p y（沿z轴方向）

12、根据同核双原子分子的电子组态可以预见分子及离子的性质。已知2O 及其

离子的键长有如下数据，请画出它们的对应关系。 +2O

2O

-2O

-22

O

键长 / pm 121 126 149 112 +2O

2O

-2O -22

O

键能 / kJ ·mol -1 626.1 493.5 138.1 392.9

13、写出下列分子休克尔行列式。(用x 表示，x =(α-E )/β，自己给原子编号) (1) CH 2═CH 2； (2) CH 2═CH —CH 2（烯丙基分子）；

(3) CH 2═CH —CH ═CH 2

(4)

H

(5) HC

CH CH HC

(6) HC C

HC

2

2 (7) CH

HC

14、用HMO 求烯丙基分子( ) π电子能级和分子轨道。

15、试用HMO 法求烯丙基自由基、烯丙基阳离子、烯丙基阴离子基态的π电子

总能量和离域能

16、计算三次甲基甲烷（等边三角形平面型共轭分子）的休克

尔分子轨道和轨道能，并计算中心碳原子的总键能。

17、试用HMO 法计算基态戊二烯基负离子的总能量和离域能。

18、用HMO 法计算H C

═C ═C H 双自由基的π电子的分子轨道和能量，并作出分子图。

19、乙烯的吸收光谱λ极大约为193nm，而丁二烯的λ极大约为217nm。

(1) 用HMO法计算出乙烯和丁二烯能级；

(2) 根据以上结果，定性说明为什么λ极大(丁二烯)> λ极大(乙烯)

(设丁二烯、乙烯中的β相等)

20、在用HMO法处理某共轭分子时，它的久期行列式为：

1

01

1

1

0 1

1

1

1 0

1

1

1

1

=

x

x

x

x

x

x

试给出该共轭分子的结构式(只画出σ骨架) 。

21、下列氯化物中，试判断哪个氯的活泼性最差？

(a) C6H5Cl (b) C2H5Cl (c) CH2═CH—CH2Cl

(d) C6H5CH2Cl (e) CH2═CHCl

22、试比较酸性并说明理由：

(a)ROH (b) C6H5OH (c) RCOOH (d) CH2═CHOH

(e) HO═CH—CH═CH—CH═CH-OH

23、试写出C2h、T d、O h、D4h群的所有对称元素。

24、给出下列分子的对称元素：

25、判断下列分子所属的点群：

(a) CH2Cl2(b) 船式环己烷(c) CO2(d) OCS

(e) B2H6(f) CBr4(g)SF6 (h) HClC═C═CHCl

(i) SO3(j)SO32- (k)CH3+(l) CH3-

26、画一立方体，在八个顶角上均放一相同的球，写明编号。若要去掉四个球，

共有六种不同方式。列表示出所去球的号数及剩余的球属于什么点群。27、写出下列分子的点群并判断它们有无偶极矩：

(1) NH3(2) H2O (3) CO32-

(4) (5)

28、有一个AB3分子，实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴，判断此分子所

属的点群

29、根据分子对称性，试推测属于哪些点群的分子可以有偶极矩和旋光性，哪些

点群则没有？

30、正八面体六个顶点上的原子有三个被另一种原子置换，有几种可能型式？各

属什么点群，有无旋光性和永久偶极矩？