厦门大学结构化学习题答案20

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结构化学考试题库 含具体答案

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结构化学考试题库1第一部分量子力学基础与原子结构一、单项选择题(每小题1分)1.一维势箱解的量子化由来()①人为假定②求解微分方程的结果③由势能函数决定的④由微分方程的边界条件决定的。

答案:④2.下列算符哪个是线性算符()①exp ②▽2③sin④答案:②3.指出下列哪个是合格的波函数(粒子的运动空间为0+)()①sinx②e -x③1/(x-1)④f(x)=e x (0x 1);f(x)=1(x 1)答案:②4.基态氢原子径向分布函数D(r)~r 图表示()①几率随r 的变化②几率密度随r 的变化③单位厚度球壳内电子出现的几率随r 的变化④表示在给定方向角度上,波函数随r 的变化答案:③5.首先提出微观粒子的运动满足测不准原理的科学家是()①薛定谔②狄拉克③海森堡③波恩答案:③6.立方势箱中22810ma hE <时有多少种状态()①11②3③7④2答案:③7.立方势箱在22812ma h E ≤的能量范围内,能级数和状态数为()①5,20②6,6③5,11④6,17答案:③8.下列函数哪个是22dx d 的本征函数()①mxe②sin 2x ③x 2+y 2④(a-x)e -x答案:①9.立方势箱中2287ma h E <时有多少种状态()①11②3③4④2答案:③10.立方势箱中2289ma h E <时有多少种状态()①11②3③4④2答案:③11.已知xe 2是算符x P ˆ的本征函数,相应的本征值为()①ih2②i h 4③4ih ④ i h答案:④12.已知2e 2x 是算符x i ∂∂-的本征函数,相应的本征值为()①-2②-4i③-4ih④-ih/π答案:④13.下列条件不是品优函数必备条件的是()①连续②单值③归一④有限或平方可积答案:③14.下列函数中22dx d ,dx d的共同本征函数是()①coskx②xe-bx③e-ikx④2ikxe-答案:③215.对He +离子而言,实波函数||m nl ψ和复波函数nlm ψ,下列哪个结论不对()①函数表达式相同②E 相同③节面数相同④M 2相同答案:①16.氢原子基态电子几率密度最大的位置在r =()处①0②a 0③∞④2a 0答案:①17.类氢体系m43ψ的简并态有几个()①16②9③7④3答案:①18.对氢原子和类氢离子的量子数l ,下列叙述不正确的是()1l 的取值规定了m 的取值范围2它的取值与体系能量大小有关3它的最大取值由解R 方程决定4它的取值决定了轨道角动量M 的大小答案:②19.对He +离子实波函数py2ψ和复波函数121-ψ,下列结论哪个不对()①Mz 相同②E 相同③M 2相同④节面数相同答案:①20.对氢原子实波函数px2ψ和复波函数211ψ,下列哪个结论不对()①M 2相同②E 相同③节面数相同④Mz 相同答案:④21.He +体系321ψ的径向节面数为()①4②1③2④0答案:④22.Li 2+体系3p ψ的径向节面数为()①4②1③2④0答案:②23.类氢离子体系Ψ310的径向节面数为()①4②1③2④0答案:②24.若l =3,则物理量M z 有多少个取值()①2②3③5④7答案:④25.氢原子的第三激发态是几重简并的()①6②9③12④16答案:④26.由类氢离子薛定谔方程到R ,H ,Ф方程,未采用以下那种手段()①球极坐标变换②变量分离③核固定近似④线性变分法答案:④27.电子自旋是()①具有一种顺时针或逆时针的自转②具有一种类似地球自转的运动③具有一种非空间轨道运动的固有角动量④因实验无法测定,以上说法都不对。

结构化学课后习题及答案

结构化学课后习题及答案
由Δpx 和 px 估算出现第一衍射极小值的偏离角为:
θ = arcsinθ = arcsin Δpx px
⎛ 6.626 ×10−28 J s m−1 ⎞
arcsin
⎜ ⎝
5.402
×10−23
J
s
m−1
⎟ ⎠
arcsin 10−5
≈ 0o
这说明电子通过光栅狭缝后沿直线前进,落到同一个点上。因此,用光学光栅观察不到电子
0
根据定义,ψ n ( x) 和ψ n' ( x) 互相正交。
【1.15】已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为
ϕn ( x) =
2 sin nπ x ll
n = 1, 2,3⋅⋅⋅
式中 l 是势箱的长度, x 是粒子的坐标 (0 < x < l ) ,求粒子的能量,以及坐标、动量的平均
值。
解:(1)将能量算符直接作用于波函数,所得常数即为粒子的能量:
ex ,sin x, 2 cos x, x3,sin x + cos x
d2 = ex
d2
解: d x2
, ex 是 d x2 的本征函数,本征值为 1。
d2 sin x = 1× sin x,
d2
d x2
sin x 是 d x2 的本征函数,本征值为 1。
d2 d x2
(2cos
x
)
=
2cos
x
id 【1.13】 eimφ 和 cos mφ 对算符 dφ 是否为本征函数?若是,求出本征值。
= 9.403×10-11m (3) λ = h = h
p 2meV
=
6.626×10−34 J ⋅ s
2 × 9.109×10−31kg ×1.602 ×10−19 C × 300V

《结构化学》(1-5章)习题答案

《结构化学》(1-5章)习题答案

目录第一章答案----------------------------------------------------------------------------1 第二章答案---------------------------------------------------------------------------26 第三章答案---------------------------------------------------------------------------47 第四章答案---------------------------------------------------------------------------63 第五章答案---------------------------------------------------------------------------711《结构化学》第一章习题答案1001 (D) 1002 E =h ν p =h /λ 1003,mvh p h ==λ 小 1004 电子概率密度 1005 1-241-9--34s kg m 10626.6s kg m 100.1106.626⋅⋅⨯=⋅⋅⨯⨯==-λhp T = m p 22 = 3123410109.92)10626.6(--⨯⨯⨯ J = 2.410×10-17J 1006 T = h ν- h ν0=λhc -0λhcT = (1/2) mv 2 v =)11(20λλ-m hc = 6.03×105 m ·s -11007 (1/2)mv 2= h ν - W 0 = hc /λ - W 0 = 2.06×10-19 J v = 6.73×105 m/s 1008 λ = 1.226×10-9m/10000= 1.226×10-11 m 1009 (B) 1010 A,B 两步都是对的, A 中v 是自由粒子的运动速率, 它不等于实物波的传播速率u , C 中用了λ= v /ν,这就错了。

结构化学章节习题(含答案!)

结构化学章节习题(含答案!)

结构化学章节习题(含答案!)第⼀章量⼦⼒学基础⼀、单选题: 13x lπ为⼀维势箱的状态其能量是:( a ) 22229164:; :; :; :8888h h h hA B C D ml ml ml ml2、Ψ321的节⾯有( b )个,其中( b )个球⾯。

A 、3B 、2C 、1D 、03、⽴⽅箱中2246ml h E ≤的能量范围内,能级数和状态数为( b ).A.5,20B.6,6C.5,11D.6,174、下列函数是算符d /dx的本征函数的是:( a );本征值为:( h )。

A 、e 2xB 、cosXC 、loge xD 、sinx 3E 、3F 、-1G 、1H 、2 5、下列算符为线性算符的是:( c )A 、sine xB 、d 2/dx 2 D 、cos2x6、已知⼀维谐振⼦的势能表达式为V = kx 2/2,则该体系的定态薛定谔⽅程应当为( c )。

A [-m 22η2?+21kx 2]Ψ= E ΨB [m 22η2?- 21kx 2]Ψ= E Ψ C [-m 22η22dx d +21kx 2]Ψ= E Ψ D [-m 22η-21kx 2]Ψ= E Ψ 7、下列函数中,22dxd ,dx d的共同本征函数是( bc )。

A cos kxB e –kxC e –ikxD e –kx28、粒⼦处于定态意味着:( c )A 、粒⼦处于概率最⼤的状态B 、粒⼦处于势能为0的状态C 、粒⼦的⼒学量平均值及概率密度分布都与时间⽆关系的状态.D 、粒⼦处于静⽌状态9、氢原⼦处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ,问哪些状态既是M 2算符的本征函数,⼜是M z 算符的本征函数?( c )A. (1) (3)B. (2) (4)C. (3) (4) (5)D. (1) (2) (5) 10、+He 离⼦n=4的状态有( c )(A )4个(B )8个(C )16个(D )20个 11、测不准关系的含义是指( d ) (A) 粒⼦太⼩,不能准确测定其坐标; (B)运动不快时,不能准确测定其动量(C) 粒⼦的坐标的动量都不能准确地测定;12、若⽤电⼦束与中⼦束分别作衍射实验,得到⼤⼩相同的环纹,则说明⼆者( b ) (A) 动量相同 (B) 动能相同 (C) 质量相同13、为了写出⼀个经典⼒学量对应的量⼦⼒学算符,若坐标算符取作坐标本⾝,动量算符应是(以⼀维运动为例) ( a )(A) mv (B) i x ??h (C)222x ?-?h14、若∫|ψ|2d τ=K ,利⽤下列哪个常数乘ψ可以使之归⼀化:( c )(A) K (B) K 2 (C) 1/K15、丁⼆烯等共轭分⼦中π电⼦的离域化可降低体系的能量,这与简单的⼀维势阱模型是⼀致的,因为⼀维势阱中粒⼦的能量( b )(A) 反⽐于势阱长度平⽅ (B) 正⽐于势阱长度 (C) 正⽐于量⼦数16、对于厄⽶算符, 下⾯哪种说法是对的( b )(A) 厄⽶算符中必然不包含虚数 (B) 厄⽶算符的本征值必定是实数(C) 厄⽶算符的本征函数中必然不包含虚数17、对于算符?的⾮本征态Ψ( c )(A) 不可能测量其本征值g . (B) 不可能测量其平均值.(C) 本征值与平均值均可测量,且⼆者相等18、将⼏个⾮简并的本征函数进⾏线形组合,结果( b )(A) 再不是原算符的本征函数(B) 仍是原算符的本征函数,且本征值不变 (C) 仍是原算符的本征函数,但本征值改变19. 在光电效应实验中,光电⼦动能与⼊射光的哪种物理量呈线形关系:( B )A .波长B. 频率C. 振幅20. 在通常情况下,如果两个算符不可对易,意味着相应的两种物理量( A)A .不能同时精确测定B .可以同时精确测定C .只有量纲不同的两种物理量才不能同时精确测定A .λ=E /h B. λ=c /ν C. λ=h /p 22. 将⼏个⾮简并的本征函数进⾏线形组合,结果( A) A .再不是原算符的本征函数B .仍是原算符的本征函数,且本征值不变C .仍是原算符的本征函数,但本征值改变23. 根据能量-时间测不准关系式,粒⼦在某能级上存在的时间τ越短,该能级的不确定度程度ΔE (B)A .越⼩ B. 越⼤ C.与τ⽆关24. 实物微粒具有波粒⼆象性, ⼀个质量为m 速度为v 的粒⼦的德布罗意波长为:A .h/(mv)B. mv/hC. E/h25. 对于厄⽶算符, 下⾯哪种说法是对的 ( B )A .厄⽶算符中必然不包含虚数B .厄⽶算符的本征值必定是实数C .厄⽶算符的本征函数中必然不包含虚数 26. 对于算符?的⾮本征态Ψ (A ) A .不可能测得其本征值g. B .不可能测得其平均值.C .本征值与平均值均可测得,且⼆者相等 27. 下列哪⼀组算符都是线性算符:( C )A . cos, sinB . x, logC . x d dx d dx,,22⼆填空题1、能量为100eV 的⾃由电⼦的德布罗依波波长为( 122.5pm )2、函数:①xe ,②2x ,③x sin 中,是算符22dxd 的本征函数的是( 1,3 ),其本征值分别是( 1,—1;)3、Li 原⼦的哈密顿算符,在(定核)近似的基础上是:(()23213212232221223222123332?r e r e r e r e r e r e mH +++---?+?+?-=η)1.计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光⼦的能量。

结构化学练习题带答案

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结构化学复习题一、选择填空题第一章量子力学基础知识1.实物微粒和光一样,既有性,又有性,这种性质称为性。

2.光的微粒性由实验证实,电子波动性由实验证实。

3.电子具有波动性,其波长与下列哪种电磁波同数量级?(A)X射线(B)紫外线(C)可见光(D)红外线4.电子自旋的假设是被下列何人的实验证明的?(A)Zeeman (B)Gouy (C)Stark (D)Stern-Gerlach5.如果f和g是算符,则 (f+g)(f-g)等于下列的哪一个?(A)f2-g2; (B)f2-g2-fg+gf; (C)f2+g2; (D)(f-g)(f+g)6.在能量的本征态下,下列哪种说法是正确的?(A)只有能量有确定值;(B)所有力学量都有确定值;(C)动量一定有确定值;(D)几个力学量可同时有确定值;7.试将指数函数e±ix表示成三角函数的形式------8.微观粒子的任何一个状态都可以用来描述;表示粒子出现的概率密度。

9.Planck常数h的值为下列的哪一个?(A)1.38×10-30J/s (B)1.38×10-16J/s (C)6.02×10-27J·s (D)6.62×10-34J·s 10.一维势箱中粒子的零点能是答案: 1.略. 2.略. 3.A 4.D 5.B 6.D 7.略 8.略 9.D 10.略第二章原子的结构性质1.用来表示核外某电子的运动状态的下列各组量子数(n, 1, m, m s)中,哪一组是合理的?(A)2,1,-1,-1/2;(B)0,0,0,1/2;(C)3,1,2,1/2;(D)2,1,0,0。

2.若氢原子中的电子处于主量子数n=100的能级上,其能量是下列的哪一个:(A)13.6Ev; (B)13.6/10000eV; (C)-13.6/100eV; (D)-13.6/10000eV;3.氢原子的p x状态,其磁量子数为下列的哪一个?(A)m=+1; (B)m=-1; (C)|m|=1; (D)m=0;4.若将N原子的基电子组态写成1s22s22p x22p y1违背了下列哪一条?(A)Pauli原理;(B)Hund规则;(C)对称性一致的原则;(D)Bohr理论5.B原子的基态为1s22s2p1,其光谱项为下列的哪一个?(A) 2P;(B)1S; (C)2D; (D)3P;6.p2组态的光谱基项是下列的哪一个?(A)3F;(B)1D ;(C)3P;(D)1S;7.p电子的角动量大小为下列的哪一个?(A)h/2π;(B)31/2h/4π;(C)21/2h/2π;(D)2h/2π;8.采用原子单位,写出He原子的SchrÖdinger方程。

结构化学试题库及答案

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结构化学试题库及答案1. 请简述原子轨道的概念,并说明s、p、d轨道的形状。

答案:原子轨道是描述电子在原子核外的空间运动状态的数学函数。

s轨道呈球形,p轨道呈哑铃形,d轨道则有四个瓣状结构。

2. 什么是化学键?请列举三种常见的化学键类型。

答案:化学键是相邻原子之间强烈的相互作用,使得原子能够结合在一起形成分子或晶体。

常见的化学键类型包括离子键、共价键和金属键。

3. 描述分子轨道理论的基本原理。

答案:分子轨道理论是基于量子力学的化学键理论,认为分子中的电子不再属于单个原子,而是在整个分子范围内分布,形成分子轨道。

4. 什么是杂化轨道?请举例说明sp3杂化。

答案:杂化轨道是指原子轨道在形成化学键时,由于原子间的相互作用而重新组合成新的等价轨道。

sp3杂化是指一个s轨道和三个p轨道混合形成四个等价的sp3杂化轨道,常见于四面体构型的分子中。

5. 请解释价层电子对互斥理论(VSEPR)。

答案:价层电子对互斥理论是一种用来预测分子几何形状的理论,它基于中心原子周围的价层电子对(包括成键电子对和孤对电子)之间的排斥作用,从而推断出分子的空间几何结构。

6. 什么是超共轭效应?请给出一个例子。

答案:超共轭效应是指在有机分子中,非成键的σ电子与π电子之间的相互作用,这种效应可以增强分子的稳定性。

例如,在乙烷分子中,甲基上的σ电子可以与乙烯的π电子发生超共轭,从而稳定乙烯。

7. 描述共振结构的概念及其在化学中的重要性。

答案:共振结构是指分子中电子分布的两种或多种等效的描述方式,这些描述方式虽然不同,但都能合理地解释分子的性质。

共振结构在化学中的重要性在于它们提供了一种理解分子稳定性和反应活性的方法。

8. 什么是芳香性?请列举三个具有芳香性的化合物。

答案:芳香性是指某些环状有机化合物具有的特殊稳定性,这种稳定性来源于环上的π电子的离域化。

具有芳香性的化合物包括苯、吡啶和呋喃。

9. 请解释什么是分子的极性,并举例说明。

【精选资料】厦门大学结构化学习题集

【精选资料】厦门大学结构化学习题集
⑴既有极性又有旋光性
⑵既无极性有无旋光性
⑶无极性但由旋光性
⑷有极性但无旋光性
3.27对D6点群求出各表示的直积,并确定组成它们的不可约表示
A1×A2,A1×B1,B1×B2,E1×E2
3.28 分子属D2h点群,试写π电子组成的可约表示,并将其化成不可约表示的直和
习题4
4.1根据极值条件: , 以及 导出
T/℃1000 1500 2000 2500 3000 3500
lmax/nm 2181 1600 1240 1035 878 763
1.4计算下列粒子的德布洛意波长
(1)动能为100eV的电子;
(2)动能为10eV的中子;
(3)速度为1000m/s的氢原子.
1.5质量0.004kg子弹以500ms-1速度运动,原子中的电子以1000ms-1速度运动,试估计它们位置的不确定度,证明子弹有确定的运动轨道,可用经典力学处理,而电子运动需量子力学处理。
1.14证明Poisson方括的下列性质:
(1)
(2)
1.15角动量算符定义为:
, ,
证明: (1) (2)
1.16在什么条件下 ?
1.17设体系处于状态 中,角动量 和MZ有无定值。若有其值是多少?若无,求其平均值。
1.18已知一维势箱粒子的归一化波函数为
n=1, 2, 3 …… (其中l为势箱长度)
2.19写出下列原子的基态光谱项与光谱支项:Al、S、K、Ti、Mn。
2.20写出下列原子激发态的光谱项:
C[1s22s22p13p1] Mg[1s22s22p63s13p1] Ti[1s22s22p63s23p63d34s1]
2.21基态Ni原子可能的电子组态为[Ar]3d84s2或[Ar]3d94s1。由光谱实验测定能量最低的光谱项为3F4,试判断其属于哪种组态。

有机化学习题与答案厦门大学

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有机化学习题与答案厦门大学有机化学习题与答案(厦门大学)第一章绪论习题一、根据下列电负性数据:判断下列键中哪个极性最强?为什么?答案 <请点击>二、(a) F2、HF、BrCl、CH4、CHCl3、CH3OH诸分子中哪些具有极性键?(b) 哪些是极性分子?答案 <请点击>三、下列各化合物有无偶极矩?指出其方向。

答案 <请点击>四、根据O和S的电负性差别,H2O和H2S相比,哪个的偶极-偶极吸引力较强,哪个的氢键较强?答案 <请点击>五、写出下列化合物的路易斯电子式。

答案 <请点击>六、把下列化合物由键线式改写成结构简式。

七、下面记录了化合物的元素定量分析和相对分子质量测定的结果,请计算它们的化学式。

(1) C:65.35%,H:5.60%,相对分子质量 110(2) C:70.40%,H:4.21%,相对分子质量 188(3) C:62.60%,H:11.30%,N:12.17%,相对分子质量 230(4) C:54.96%,H:9.93%,N:10.68%,相对分子质量 131(5) C:56.05%,H:3.89%,Cl:27.44%,相对分子质量 128.5(6) C:45.06%,H:8.47%,N:13.16%,Cl:33.35%,相对分子质量 106.5答案 <请点击>八、写出下列化学式的所有的构造异构式。

答案 <请点击>第一章绪论习题(1)1、什么是烃、饱和烃和不饱和烃?点击这里看结果2、什么是烷基?写出常见的烷基及相应的名称。

点击这里看结果3、给下列直链烷烃用系统命名法命名点击这里看结果4、什么是伯、仲、叔、季碳原子,什么是伯、仲、叔氢原子?点击这里看结果5、写出己烷的所有异构体,并用系统命名法命名。

点击这里看结果6、写出符合下列条件的烷烃构造式,并用系统命名法命名:1.只含有伯氢原子的戊烷2.含有一个叔氢原子的戊烷3.只含有伯氢和仲氢原子的已烷4.含有一个叔碳原子的已烷5.含有一个季碳原子的已烷6.只含有一种一氯取代的戊烷7.只有三种一氯取代的戊烷8.有四种一氯取代的戊烷9.只有二种二氯取代的戊烷点击这里看结果7、写出2-甲基丁烷和2,2,4-三甲基戊烷的可能一氯取代物的结构式,并用系统命名法命名。

结构化学试题及答案

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结构化学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪个元素的原子核外电子排布遵循泡利不相容原理?A. 氢(H)B. 氦(He)C. 锂(Li)D. 铍(Be)答案:B2. 原子轨道的量子数l代表什么?A. 电子云的形状B. 电子云的径向分布C. 电子云的角动量D. 电子云的自旋答案:C3. 以下哪个化合物是离子化合物?A. 二氧化碳(CO2)B. 氯化钠(NaCl)C. 氮气(N2)D. 水(H2O)答案:B4. 共价键的形成是由于:A. 电子的共享B. 电子的转移C. 电子的排斥D. 电子的吸引答案:A5. 根据分子轨道理论,以下哪个分子是顺磁性的?A. 氮气(N2)B. 氧气(O2)C. 氟气(F2)D. 氢气(H2)答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 原子轨道的量子数n=1时,可能的l值有______。

答案:02. 碳原子的价电子排布是______。

答案:2s^2 2p^23. 离子键是由______形成的。

答案:电子的转移4. 根据杂化轨道理论,甲烷(CH4)的碳原子采用______杂化。

答案:sp^35. 金属键的形成是由于______。

答案:电子的共享三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述价层电子对互斥理论(VSEPR)的基本原理。

答案:价层电子对互斥理论认为,分子的几何构型是由中心原子周围的价层电子对之间的排斥作用决定的,这些电子对可以是成键电子对或孤对电子。

2. 什么是分子轨道理论?答案:分子轨道理论是一种化学理论,它将分子中的电子视为分布在整个分子空间内的轨道上,而不是局限于两个原子之间。

这些分子轨道是由原子轨道线性组合而成的。

3. 描述一下什么是超共轭效应。

答案:超共轭效应是指在有机分子中,通过σ键的π轨道与π键的π轨道之间的相互作用,从而降低π键的能级和增加σ键的稳定性的现象。

4. 什么是路易斯酸碱理论?答案:路易斯酸碱理论认为,酸是能够接受电子对的物种,而碱是能够提供电子对的物种。

厦门大学结构化学习题集答案

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附录8 习题选答习题11.2 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·s1.4 (1)100eV电子 122.6pm(2)10eV中子 9.03pm(3)1000m/sH原子0.399nm1.5 子弹~10-35m, 电子~10-6m1.6 Dx=1.226×10-11m<< 10-6m1.8 (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.1.101.12 , 本征值为±√B1.131.16 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) <x>= l/2, (3) <P x>=01.19 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22.1 (1) E0=-13.6eV, E1=-3.4eV.(2) <r>=3a0/2 , <P>=02.4 ψ1s波函数在r=a0, 2a0处比值为2.718ψ2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4a0.2.102.11 ; 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., 磁矩为2.15 轨道角动量为12.17 (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 6S5/22.20 C(2p13p1): 3D, 1D, 3P, 1P, 3S, 1S.Mg(3s13p1): 3P,1PTi(3d34s1): 5F,3F,5P,3P,3H,1H,3G,1G,3F,1F,3D,1D,3P,1P2.21 3d84s2态含3F4谱项2.22 I1=5.97eV , I2=10.17eV .习题33.2 CO: C∞, ∞个σv ;CO2: C∞, ∞个C2, ∞个σv, σh.3.3 顺丁二烯: C2, σv, σv/;反丁二烯: C2, σh, I3.4 (1)菱形: C2, C2', C2”, σh " D2h;(2) 蝶形: C2, σv, σv' "C2v(3) 三棱柱: C3,3C2,3σv, σh" D3h;(4) 四方锥: C4, 4σv" C4v(5) 圆柱体: C∞, ∞个C2, ∞个σv, σh. "D∞h(6) 五棱台: C5,5σv" C5v3.53.6 E,{C31, C32},{C2,C2',C2”},σh, {S31,S32}, {σv, σv', σv”} 3.73.8 苯D6h; 对二氯苯D2h ; 间二氯苯C2v; 氯苯C2v; 萘D2h3.9 SO2 C2v, P4 T d, PCl5 D3h, S6(椅式) D3d,S8 D4d, Cl2 D∞h3.10 ①D2h②C2v ③D3h④C2v⑤D2h3.14 CoCl4F23+分子有2种异构体, 对二氟异构体为D4h, 邻二氟异构体为C2v3.15 ①C s②C2v③C s④C4v⑤D2h⑥C2v⑦C i⑧C2h3.16 (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∞h3.18 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。

结构化学习题(含答案)

结构化学习题(含答案)

25.
立方势箱中的粒子,具有 E
12h 2 8ma 2
的状态量子数,nxnynz 是(
)
A.211 B.231 C.222 D.213
26. 一个在一维势箱中运动的粒子,其能量随着量子数 n 的增大( ),其能级差 En+1-En 随着势箱长度的增大( )
A.越来越小 B.越来越大 C.不变
27. 下列算符中不属于线性算符的是( )
6.
在边长为
a
的立方势箱中运动的粒子,其能级 E
3h 2 4ma 2
的简并度是______,
E 27h2 的简并度是_______。 8ma 2
7. 质 量 为 m 的 粒 子 被 局 限 在 边 长 为 a 的 立 方 箱 中 运 动 。 波 函 数 211(x,y,z)=
_________________________;当粒子处于状态211 时,概率密度最大处坐标是
第二章 原子的结构和性质
一. 填空题
1.
氢原子中电子的一个状态为:
1 81 2
Z a0
3
/
2
Zr a0
2
e
Zr 3a0
sin 2 sin 2 ,则
量子数 n 为____,l 为____,m 为____,轨道名称为____。
2. 氢原子的 3d z2 状态的能量为______eV。角动量为______,角动量在磁场方向的分
___________;若体系的能量为
7h2 4ma
2

其简并度是_______________。
二. 选择题
1. 若用电子束与中子束分别作衍射实验,得到大小相同的环纹,则说明二者( )
A. 动量相同

2020年厦门大学结构化学习题集精品版

2020年厦门大学结构化学习题集精品版

结构化学习题集习题1:1.1 某同步加速器,可把质子加速至具有100×109eV的动能,试问此时质子速度多大?1.2 计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光子的能量。

1.3 在黑体辐射中,对一个电热容器加热到不同温度,从一个针孔辐射出不同波长的极大值,试从其推导Planck常数的数值:T/℃1000 1500 2000 2500 3000 3500l max/nm 2181 1600 1240 1035 878 7631.4 计算下列粒子的德布洛意波长(1) 动能为100eV的电子;(2) 动能为10eV的中子;(3) 速度为1000m/s的氢原子.1.5 质量0.004kg子弹以500ms-1速度运动,原子中的电子以1000ms-1速度运动,试估计它们位置的不确定度, 证明子弹有确定的运动轨道, 可用经典力学处理, 而电子运动需量子力学处理。

1.6 用测不准原理说明普通光学光栅(间隙约10-6m)观察不到10000V 电压加速的电子衍射。

1.7 小球的质量为2mg,重心位置可准确到2μm,在确定小球运动速度时,讨论测不准关系有否实际意义?1.8 判断下列算符是否是线性\厄米算符:(2)(3)x1+x2(4)(1)1.9 下列函数是否是的本征函数?若是,求其本征值:(1)exp(ikx)(2)coskx (3)k (4)kx1.10 氢原子1s态本征函数为(a0为玻尔半径),试求1s 态归一化波函数。

1.11 已知一维谐振子的本征函数为其中a n和α都是常数,证明n=0与n=1时两个本征函数正交。

1.12 若是算符的本征函数(B为常数), 试求α值,并求其本征值。

1.13 计算Poisson 方括,1.14 证明Poisson 方括的下列性质:(1)(2)1.15 角动量算符定义为:, ,证明: (1) (2)1.16 在什么条件下?有无定值。

厦门大学结构化学第1章答案

厦门大学结构化学第1章答案

1.6 具有 0.2nm 波长的电子和光子,它们的动量和总能量各是多少? 解:微观粒子具有波粒二象性。对于一切粒子均满足: p
h

故: p
h


6.626 1034 3.31 1024 kg m s 1 10 2 10
31
①对于电子: me 9.11 10
1.9
用测不准原理说明普通光学光栅(间隙约 10-6m)观察不到 10000V 电压加速的电子衍射。 解: 根据不确定度关系,电子位置的不确定度为: ( px = 2meU 的理解?)
h h 6.626 1034 px 2meU 2 9.11 1031 1.602 1019 104 1.226 1011 x
34
J s , c 2.998 108 m s 1 )
代入各类波长,得到相应的光子能量。
E1 3.31 1019 J
E2 3.61 1019 J
E1 4.97 1019 J
E1 9.93 1019 J
1.4 某同步加速器,可把质子加速至具有 100×109eV 的动能,试问此时质子速度多大? 解: m p 1.67265 10
hc

T
hc

W
6.626 1034 2.998 108 4.2 2.0eV 2 107 1.602 1019
⑵ 当动能 T=0 时得到红限波长:

hc 6.626 1034 2.998 108 295.2nm W 4.2 1.602 1019
(这里积分得不到相对应的σ值, 需核实)
4
T
E (T )

结构化学考试题和答案

结构化学考试题和答案

结构化学考试题和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 原子轨道中,具有相同能量的轨道是:A. s、p、dB. s、p、fC. 2s、2pD. 3s、3p答案:C2. 氢原子的能级是量子化的,其能级由主量子数n决定,下列哪个能级的能量最高?A. n=1B. n=2C. n=3D. n=4答案:D3. 根据分子轨道理论,下列哪个分子是顺磁性的?A. O2B. N2C. COD. H2答案:A4. 以下哪种晶体类型具有各向异性?A. 立方晶体B. 六角晶体C. 正交晶体D. 等轴晶体答案:B5. 根据价层电子对互斥理论,下列哪个分子具有平面三角形结构?A. BF3B. NH3C. H2OD. SO2答案:A6. 以下哪种元素的电负性最高?A. FB. OC. ND. C答案:A7. 以下哪种化学键是离子键?B. Na-ClC. C=CD. H-O答案:B8. 以下哪种化合物的键能最大?A. NaClB. HClC. H2D. NaH答案:A9. 以下哪种分子的偶极矩为零?A. H2OB. CO2D. CH4答案:D10. 以下哪种晶体属于分子晶体?A. NaClB. SiO2C. H2OD. MgO答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 根据量子力学,原子轨道的波函数ψ描述了电子在空间中______的概率密度。

答案:出现2. 原子轨道的径向分布函数R(r)描述了电子在原子核周围______的概率密度。

答案:距离3. 根据分子轨道理论,分子轨道是由原子轨道通过______作用形成的。

答案:分子形成4. 价层电子对互斥理论中,VSEPR模型预测分子的几何构型,其中“VSEPR”代表______。

答案:价层电子对互斥5. 晶体场理论中,中心离子的d轨道在配体场的作用下发生______分裂。

答案:能级6. 电负性是指原子对______的吸引力。

答案:电子7. 离子晶体中,离子间的相互作用力主要是______。

厦门大学结构化学第3章答案

厦门大学结构化学第3章答案

厦门大学结构化学第3章答案厦门大学结构化学第3章答案第3章习题答案总结3.1 寻找下列生活用品中所含的对称元素:剪刀、眼镜、铅笔(削过与未削)、书本、方桌。

解:对称元素:对称面、对称心、对称轴、映转轴。

(面、点、线)(,i,Cn,Sn)① 剪刀:对称轴(C2)、对称面(2个v) ② 眼镜:对称面( v)③铅笔(削过):对称面( 个v)、对称轴(C )④铅笔(未削):对称面( 个v, h)、对称心(i)、对称轴(C , 个C2)、映转轴(S ) ⑤书本:对称面(2个v, h)、对称心(i)、对称轴(C2主轴,2个C2轴) ⑥方桌:对称面(4个v)、对称轴(C4)3.2 CO和CO2都是直线型分子,试写出这两个分子各自的对称元素。

解:CO:对称元素:对称轴(C )、对称面( 个v)CO2(O=C=O)对称元素:对称轴(C , 个C2)、对称面( 个v,h)、对称心(i),映转轴(S )3.3 分别写出顺式和反式丁二稀分子的对称元素。

解:①顺式丁二烯:对称轴(C2),对称面(2个v)②反式丁二稀: 对称轴(C2),对称面( h),对称心(i) C2v C2h3.4 指出下列几何构型所含的对称元素,并确定其所属对称点群:(1)菱形(2) 蝶形(3)三棱柱(4) 四角锥(5) 圆柱体(6) 五棱台厦门大学结构化学第3章答案,试写出C2v点群的乘法表。

3.5 H2O属C2v点群,有4个对称元素:E、C2、v、v点群的乘法表:3.6 BF3为平面三角形分子,属D3h点群,请写出其12个对称元素,并将其分为6类。

解:BF3为平面三角形分子,属D3h点群对称元素:2C3,3C2, h,3 v,2S31215分类: E,C 3 , 3 ,C 2 2 , C 2 ,h,v , v v ,S3C,S3,C, 注:群中的对称元素可按相似变换分类。

相互共轭元素的一个集合构成群的一类。

即:K ( A ) g i ag i 1 ,gi跑遍所有的群元素。

结构化学课后习题及答案

结构化学课后习题及答案

01.量子力学基础知识【1.1】将锂在火焰上燃烧,放出红光,波长λ=670.8nm ,这是Li 原子由电子组态 (1s)2(2p)1→(1s)2(2s)1跃迁时产生的,试计算该红光的频率、波数以及以k J·mol -1为单位的能量。

解:811412.99810m s 4.46910s 670.8m cνλ−−×⋅===× 41711 1.49110cm 670.810cm νλ−−===××%3414123-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N sν−−==×⋅××××=⋅【1.2】 实验测定金属钠的光电效应数据如下:波长λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 光电子最大动能E k /10-19J 3.41 2.56 1.95 0.75 作“动能-频率”,从图的斜率和截距计算出Plank 常数(h)值、钠的脱出功(W)和临阈频率(ν0)。

解:将各照射光波长换算成频率,并将各频率与对应的光电子的最大动能E k 列于下表:v λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1v /1014s -19.59 8.21 7.41 5.49E k /10-19J 3.41 2.56 1.95 0.75 由表中数据作图,示于图1.2中E k /10-19Jν/1014g-1图1.2 金属的kE ν−图由式 0k hv hv E =+推知0k kE E h v v v Δ==−Δ即Planck 常数等于图的斜率。

选取两合适点,将和v 值带入上式,即可求出h 。

例如: k E −v k E ()()19341412.708.50 1.0510 6.601060010J h J s s −−−×==×−×图中直线与横坐标的交点所代表的即金属的临界频率,由图可知,。

结构化学课后答案

结构化学课后答案

一、练习题1.立方势箱中的粒子,具有的状态量子数,是A. 211 B. 231 C. 222 D. 213。

(参考答案)解:(C)。

2.处于状态的一维势箱中的粒子,出现在处的概率是多少?A.B.C.D.E.题目提法不妥,以上四个答案都不对。

(参考答案)解:(E)。

3.计算能量为100eV光子、自由电子、质量为300g小球的波长。

( )(参考答案)解:光子波长自由电子300g小球。

4.根据测不准关系说明束缚在0到a范围内活动的一维势箱中粒子的零点能效应。

(参考答案)解:。

5.链状共轭分子在波长方向460nm处出现第一个强吸收峰,试按一维势箱模型估计该分子的长度。

(参考答案)解:6.设体系处于状态中,角动量和有无定值。

其值是多少?若无,求其平均值。

(参考答案)解:角动量角动量平均值7.函数是不是一维势箱中粒子的一种可能的状态?如果是,其能量有没有确定值?如有,其值是多少?如果没有确定值,其平均值是多少?(参考答案)解:可能存在状态,能量没有确定值,8.求下列体系基态的多重性。

(2s+1) (1)二维方势箱中的9个电子。

(2)二维势箱中的10个电子。

(3)三维方势箱中的11个电子。

(参考答案)解:(1)2,(2)3,(3)4。

9.在0-a间运动的一维势箱中粒子,证明它在区域内出现的几率。

当,几率P怎样变?(参考答案)解:10.在长度l的一维势箱中运动的粒子,处于量子数n的状态。

求 (1)在箱的左端1/4区域内找到粒子的几率?(2)n为何值,上述的几率最大?(3),此几率的极限是多少?(4)(3)中说明什么?(参考答案)解:11.一含K个碳原子的直链共轭烯烃,相邻两碳原子的距离为a,其中大π键上的电子可视为位于两端碳原子间的一维箱中运动。

取l=(K-1)a,若处于基组态中一个π电子跃迁到高能级,求伴随这一跃迁所吸收到光子的最长波长是多少?(参考答案)解:12.写出一个被束缚在半径为a的圆周上运动的质量为m的粒子的薛定锷方程,求其解。

结构化学章节习题(含答案!)

结构化学章节习题(含答案!)

第一章 量子力学基础一、单选题: 1、32/sinx l lπ为一维势箱的状态其能量是:( a ) 22229164:; :; :; :8888h h h hA B C D ml ml ml ml 2、Ψ321的节面有( b )个,其中( b )个球面。

A 、3 B 、2 C 、1 D 、03、立方箱中2246m lh E ≤的能量范围内,能级数和状态数为( b ). A.5,20 B.6,6 C.5,11 D.6,174、下列函数是算符d /dx的本征函数的是:( a );本征值为:( h )。

A 、e 2x B 、cosX C 、loge x D 、sinx 3 E 、3 F 、-1 G 、1 H 、2 5、下列算符为线性算符的是:( c )A 、sine xB 、C 、d 2/dx 2D 、cos2x6、已知一维谐振子的势能表达式为V = kx 2/2,则该体系的定态薛定谔方程应当为( c )。

A [-m 22 2∇+21kx 2]Ψ= E ΨB [m 22 2∇- 21kx 2]Ψ= E Ψ C [-m 22 22dx d +21kx 2]Ψ= E Ψ D [-m 22 -21kx 2]Ψ= E Ψ 7、下列函数中,22dx d ,dxd的共同本征函数是( bc )。

A cos kxB e –kxC e –ikxD e –kx2 8、粒子处于定态意味着:( c )A 、粒子处于概率最大的状态B 、粒子处于势能为0的状态C 、粒子的力学量平均值及概率密度分布都与时间无关系的状态.D 、粒子处于静止状态9、氢原子处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ,问哪些状态既是M 2算符的本征函数,又是M z 算符的本征函数?( c )A. (1) (3)B. (2) (4)C. (3) (4) (5)D. (1) (2) (5) 10、+He 离子n=4的状态有( c )(A )4个 (B )8个 (C )16个 (D )20个 11、测不准关系的含义是指( d ) (A) 粒子太小,不能准确测定其坐标; (B)运动不快时,不能准确测定其动量(C) 粒子的坐标的动量都不能准确地测定; (D )不能同时准确地测定粒子的坐标与动量12、若用电子束与中子束分别作衍射实验,得到大小相同的环纹,则说明二者( b ) (A) 动量相同 (B) 动能相同 (C) 质量相同13、 为了写出一个经典力学量对应的量子力学算符,若坐标算符取作坐标本 身,动量算符应是(以一维运动为例) ( a )(A) mv (B) i x ∂∂ (C)222x ∂-∂14、若∫|ψ|2d τ=K ,利用下列哪个常数乘ψ可以使之归一化:( c )(A) K (B) K 2 (C) 1/K15、丁二烯等共轭分子中π电子的离域化可降低体系的能量,这与简单的一维势阱模型是一致的, 因为一维势阱中粒子的能量 ( b )(A) 反比于势阱长度平方 (B) 正比于势阱长度 (C) 正比于量子数16、对于厄米算符, 下面哪种说法是对的 ( b )(A) 厄米算符中必然不包含虚数 (B) 厄米算符的本征值必定是实数(C) 厄米算符的本征函数中必然不包含虚数17、对于算符Ĝ的非本征态Ψ ( c )(A) 不可能测量其本征值g . (B) 不可能测量其平均值<g >.(C) 本征值与平均值均可测量,且二者相等18、将几个非简并的本征函数进行线形组合,结果 ( b )(A) 再不是原算符的本征函数(B) 仍是原算符的本征函数,且本征值不变 (C) 仍是原算符的本征函数,但本征值改变19. 在光电效应实验中,光电子动能与入射光的哪种物理量呈线形关系:( B )A .波长B. 频率C. 振幅20. 在通常情况下,如果两个算符不可对易,意味着相应的两种物理量( A)A .不能同时精确测定B .可以同时精确测定C .只有量纲不同的两种物理量才不能同时精确测定 21. 电子德布罗意波长为(C )A .λ=E /h B. λ=c /ν C. λ=h /p 22. 将几个非简并的本征函数进行线形组合,结果( A ) A .再不是原算符的本征函数B .仍是原算符的本征函数,且本征值不变C .仍是原算符的本征函数,但本征值改变23. 根据能量-时间测不准关系式,粒子在某能级上存在的时间τ越短,该能级的不确定度程度ΔE (B )A .越小 B. 越大 C.与τ无关24. 实物微粒具有波粒二象性, 一个质量为m 速度为v 的粒子的德布罗意波长为:A .h/(mv)B. mv/hC. E/h25. 对于厄米算符, 下面哪种说法是对的 ( B )A .厄米算符中必然不包含虚数B .厄米算符的本征值必定是实数C .厄米算符的本征函数中必然不包含虚数 26. 对于算符Ĝ的非本征态Ψ (A ) A .不可能测得其本征值g. B .不可能测得其平均值<g>.C .本征值与平均值均可测得,且二者相等 27. 下列哪一组算符都是线性算符:( C )A . cos, sinB . x, logC . x d dx d dx,,22二 填空题1、能量为100eV 的自由电子的德布罗依波波长为( 122.5pm )2、函数:①xe ,②2x ,③x sin 中,是算符22dxd 的本征函数的是( 1,3 ),其本征值分别是( 1,—1;)3、Li 原子的哈密顿算符,在( 定核 )近似的基础上是:(()23213212232221223222123332ˆr e r e r e r e r e r e mH +++---∇+∇+∇-= )三 简答题1. 计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光子的 能量。

结构化学习题、详解、答案

结构化学习题、详解、答案

第一章 量子力学基础题 解1.1. 给出黑体辐射频率分布函数),(T R ν的单位。

解: 黑体辐射的频率分布函数),(T R ν表示黑体辐射的频率分布,ννd ),(T R 表示在温度T 单位时间内由单位黑体表面积上所发射的频率在νννd ~+间的辐射能量。

121s m J s )(---⋅⋅=νR2m J )(-⋅=νRs m w s m sJm J 2-22⋅⋅=⋅⋅=⋅--式中w 是功率.1.2. 分别计算红光λ=600 nm 和X 射线λ=100 pm 的1个光子的能量、动量和质量。

解:λνc=,νh E =,λhp =,2ch m ν=(1) 波长1λ=600 nm 的红光,813419119310m s 6.62610J s 3.31310J 60010mE h ν----⨯⋅==⨯⋅⨯=⨯⨯ 12793411s m kg 10104.1m10600s J 10626.6----⋅⋅⨯=⨯⋅⨯==λhp 19361128123.31310J 3.68110kg (310m s )h m c ν---⨯===⨯⨯⋅ (2)X 射线2λ=100 pm8134152212310m s 6.62610J s 1.98810J 10010mE h ν----⨯⋅==⨯⋅⨯=⨯⨯ 124123422s m kg 10626.6m10100s J 10626.6----⋅⋅⨯=⨯⋅⨯==λhp 15322228121.98810J2.20910kg (310m s )h m c ν---⨯===⨯⨯⋅ 1.3. 计算波长λ=400nm 的光照射到金属铯上所产生的光电子的初速度。

已知铯的临阈波长为600nm解:根据W h T -=ν其中,201, 2e Tm W h υν== 2012e m h h υνν=-51 6.03010(m s )υ-====⨯⋅1.4. 氢原子光谱中巴尔麦系中波长最长的一条谱线的波数、波长和频率各是多少?波长最短的一条呢?解:氢原子光谱中巴尔麦系谱线的波数可表达为4, 3, )121(~~22=-=n n R ν 其中5-11.09710cm ,R=⨯ 称为Rydberg 常数。

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3d
(3)所有 3d 原子轨道达到全满状态, 不能发生 d-d 跃迁, 因而不能观察到 d-d 跃迁谱线。
6.11 判断下列金属离子是低自旋还是高自旋,画出 d 电子的排布方式,说明金属离子的磁 性,计算晶体场稳定化能。 解:a) Mn(H2O)62+:高自旋, 顺磁性, CFSE ( ) 2 ( b) Fe(CN)64-: 低自旋, 抗磁性, CFSE 0 ( c) Co(NH3)63+: 低自旋, 抗磁性, CFSE 0 ( d) FeF63- :
体场中发生如下图 b 所示的能级分裂,因而其 3d8 电子组态的具体占据形式如下图 b 所示, 为开壳层分子,总自旋量子数为 1, 故呈现顺磁性。
2)价键理论解释: a) [Ni(CN)4]2- 构型为正方形,中心 Ni2+离子取 dsp2 杂化形式分别和四个 CN-配体形成四个配键,其 8 个价电子因此占据四个非键的 3d 轨道(满占),故无成单自旋 电子存在,呈反磁性。 b) [Ni(Cl)4]2- 构型为四面体形,中心 Ni2+离子取 sp3 杂化形式分别和四个 Cl-配体形成四个配 键,因而其 8 个价电子占据 5 个 3d 原子轨道,必然有两个轨道为单占据,总自旋量子数为 1, 故呈现顺磁性。 6.17 Ni(CO)4 是一个毒性很大的化合物, (1) 说明其几何构型; (2) 用晶体场理论描述基态的电子状态; (3) 能否观察到 d-d 跃迁谱线,为什么? 解:(1) 中心原子取 sp3 杂化,整个分子为正四面体构型; (2) 中心 Ni 原子的电子组态为 3d10, 在正四面体晶体场下其 5 个 3d 轨道发生如下图所 示的能级分裂,但所有 3d 原子轨道均满占据,呈反磁性。
3 5
2 ) 3 0 5
2 ) 6 2.4 5
2 ) 6 2.4 5 3 2 高自旋, 顺磁性, CFSE ( ) 2 ( ) 3 0 5 5
各配合物的 d 电子排布情况如下图所示:
6.15 [Ni(CN)4]2- 是正方形的反磁性离子,[NiCl4]2- 是顺磁性离子(四面体形) ,试用价键理论 或晶体场理论解释。 解:1)晶体场理论解释: a) [Ni(CN)4]2- 构型为正方形,CN-是强场配体,中心的 Ni2+离子 的 5 个 d 轨道在正方形晶体场中发生如下图 a 所示的能级分裂, 因而其 3d8 电子组态的具体 占据形式如下图 a 所示,为闭壳层分子,故为反磁性离子。 b) [Ni(Cl)4]2- 构型为四面体形,Cl-是弱场配体,中心的 Ni2+离子的 5 个 d 轨道在四面体形晶
6.9 [Co(NH3)4Cl2]只有两个异构体,若此配合物为正六边形构型,有几种异构体? 若为三角 柱型时,又有几种异构体?该配合物应为什么构型? 解:当配合物取正六边形构型时,有以下三种异构体:
为三角柱构型时有以下三种异构体:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为八面体(或反三棱柱)构型时只有以下两种异构体,故此配合物应为八面体(或反三棱柱)构 型。
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