化学键和分子结构
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第6章 化学键和分子结构
1．写出下列各种离子的电子排布式，并指出它们的外层电子数分别属于何种电子构型：
Fe 2+
、Ti 4+
、V 3+
、Sn 4+
、Bi 3+
、Hg 2+
Al 3+
Tl +
。
答： 离子
电子排布
电子构型 26
Fe 3+
1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 5
7-17e 型 Ti 4+
1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
8电子构型 30
Zn 2+
1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d
10
18电子构型 29
Cu +
1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 10
18电子构型
Bi 3+
[Xe]4f 14
5d 10
6s 2
18+2e 型
82
Pb 2+
1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 10
4s 2
4p 6
4f 14
4d 10
5s 2
5p 6
5d 10
6s 2
18+2电子构型 Al
3+
1s 2
2s 2
2p 6
8电子构型
Tl +
1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 10
4s 2
4p 6
4f 14
4d 10
5s 2
5p 6
5d 10
6s 2
18+2电子构型
2．根据价键理论画出下列分子的结构式（用一根短线表示一对共用电子）
PH 3，BBr 3，SiH 4，CS 2，HCN ，OF 2，H 2O ，HClO ，N 2H 4 答：
B Br Br
Br S
C S
Si
H
H
H
H
3．CO 2和 SO 2都没有二聚物，但NO 2可二聚成N 2O 4，试解释之，并画出N 2O 4的路易斯结构式。
答：NO 2易聚合成无色N 2O 4，即NO 2的单电子占有σ轨道，低于21.15℃完全转化
成N 2O 4 2C
150
42NO O N −−→−︒
4．画出下列化合物的路易斯结构：（1）O —N 一O －N —O ；（2）H 3C —CHO ；（3）C12SO 。 答：（1）O —N 一O －N —O ；（2）H 3C —CHO ；（3）C12SO 。
5．写出和下列离子具有相同路易斯结构的分子化学式 （1）ClO 2-；（2）NO 3-；（3）NH 4+
（4）HSO 4-
。 答：(1)H 2O （2）SO 3(3)CH 4 (4)HClO 4
6．现有 lmol 游离气态Li 原子和 lmol 游离气态Br 原子，它们的总能与 lmol 游离气态Li
+
离子和1mol 游离气态Br -离子的总能量相比，哪个大？其差值是多少？已知Li(g)的电离能是 520 kJ ·mol -1
，Br(g)的电子亲和势是 324 kJ ·mol -1
。 答：Li +
> Br - 其差值是 196kJ
7．根据电负性数据指出下列两组化合物中，哪个化合物中键的极性最小？哪个化合物中键的极性最大？
（1）LiCl ，BeC12，BC13，CCl 4；（2） SiF 4，SiC14，SiBr 4，SiI 4. 答：（1）极性最小CCl 4 极性最大LiCl （1）极性最小SiI 4 极性最大SiF 4 8．共价键为什么具有饱和性和方向性？ 答：
9．用分子轨道表示式写出下列分子或离子，并指出它们的键级：He 2+
，O 2+
，N 2，F 2。 答：He 2+
(σ1S )2(σ1S *)1
键级（2-1）/2=1.5
O 2+［(σ1S )2(σ1S *)2 (σ2S )2(σ2S *)2(σ2PX )2 (y P 2π)2(z P 2π)2(*
Py
2π)1 2.5 N 2 (σ1S )2
(σ1S *)2
(σ2S )2
(σ2S *)2
(y P 2π)2
(z P 2π)2
(σ2PX )2
3
F 2(σ1S )2(σ1S *)2(σ2S )2(σ2S *)2(σ2PX )2(y P 2π)2(z P 2π)2(*Py
2π)2(*Pz 2π)2 1 10．如从F 4分子中移去1个电子，形成F 2+
(1)用分子轨道表示式写出F 2和F 2+
的电子构型；（2）指出它们的键级；（3）指出哪一种物种是顺磁性的；（4）指出哪一种具有较大的键解离能。
答：F 2(F:1s 2
2s 2
2p 5
)，分子的分子轨道表示式为：
F 2 (σ1S )2(σ1S *)2(σ2S )2(σ2S *)2(σ2PX )2(y P 2π)2(z P 2π)2(*
Py
2π)2(*Pz 2π)2 F 2+
(σ1S )2(σ1S *)2(σ2S )2(σ2S *)2(σ2PX )2(y P 2π)2(z P 2π)2(*
Py
2π)2
(*
Pz 2π)1