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无机化学 第6章 物质结构

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无机化学第四版第六章思考题与习题答案

无机化学第四版第六章思考题与习题答案

第六章分子的结构与性质思考题1．根据元素在周期表中的位置，试推测哪些元素之间易形成离子键，哪些元素之间易形成共价键。

答：ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA元素之间由于电负性相差较大，易形成离子键，而处于周期表中部的主族元素原子之间由于电负性相差不大，易形成共价键。

2．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。

（1）键能越大，键越牢固，分子也越稳定。

不一定，对双原子分子是正确的。

（2）共价键的键长等于成键原子共价半径之和。

不一定，对双原子分子是正确的。

（3）sp2杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。

×由一个ns轨道和两个np轨道杂化而成。

（4）中心原子中的几个原子轨道杂化时，必形成数目相同的杂化轨道。

√（5）在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都采用sp2杂化，因此这些分子都呈四面体形。

×sp3，CCl4呈正四面体形；CHCl2和CH2Cl2呈变形四面体形。

（6）原子在基态时没有未成对电子，就一定不能形成共价键。

×成对的电子可以被激发成单电子而参与成键。

（7）杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。

×不等性的杂化轨道的几何构型与分子的几何构型不一致。

3．试指出下列分子中那些含有极性键？Br2CO2H2O H2S CH44．BF3分子具有平面三角形构型，而NF3分子却是三角锥构型，试用杂化轨道理论加以解释。

BF3中的B原子采取SP2杂化，NF3分子的N原子采取不等性的SP3杂化。

5．CH4，H2O，NH3分子中键角最大的是哪个分子? 键角最小的是哪个分子? 为什么?CH4键角最大（109028，），C采取等性的SP3杂化，NH3（107018，）， H2O分子中的N、O采用不等性的SP3杂化，H2O分子中的O原子具有2对孤电子对，其键角最小（104045，）。

6．解释下列各组物质分子中键角的变化（括号内为键角数值）。

（1） PF3(97.8°)，PCl3(100.3°)，PBr3(101.5°)中心原子相同，配体原子F、Cl、Br的电负性逐渐减小，键电子对的斥力逐渐增加，所以键角逐渐增加（2） H2O(104°45')，H2S(92°16')，H2Se(91°)配位原子相同，中心原子的电负性逐渐减小，键电子对的斥力逐渐减小，所以键角逐渐减小7．试用分子轨道法写出下列分子或粒子的分子轨道表示式，并指出其中有哪几种键？是顺磁性、还是反磁性的物质? O 2 O 22- N 2 N 22-O 2和N 2见教材，O 22-和N 22-的分子轨道分别为： O 22-()()()()()()()()()222222222112222222x y z y z s s s s p p p p p σσσσσππππ****⎡⎤⎢⎥⎣⎦具有1个双电子的σ键，是反磁性物质。

第六章 配位化合物

第六章 配位化合物


制作:张思敬等
理学院化学系
13
Example 2
写出下列配合物的化学式：
（1）羟基· 水· 草酸根· 乙二胺合铬(Ⅲ)
（2） 氯· 硝基· 四氨合钴配阳离子(Ⅲ)
Solution
(1) [Cr(OH)(H2O)(C2O4)(en)]; (2) [Co(NH3)4(NO2)Cl]+
制作:张思敬等
理学院化学系
图6-3 [Cu(en)2]2+的结构
如果配位化合物的形成体是中性原子，配位体是CO分 子，这类配合物称为羰合物。如Ni(CO) 4, Fe(CO)5 。
制作:张思敬等
理学院化学系
7
3. 价键理论 基本要点
中心离子
中心离子（或原子）有空的价电子轨道可接受由配位 体的配原子提供的孤对电子而形成配位键。
Cu2+
H3N NH3
图6-2 [Cu(NH3)4]2+离子的结构
制作:张思敬等 理学院化学系 6
2. 特殊配合物（螯合物和羰合物）
每一个配位体只能提供一 个配位 原子的配位体称为单齿配体，而含有 两个或两个以上配位原子的配位体称 为多齿配体。能提供多齿配体的物质 称为螯合剂。由多齿配体形成的环状 结构的配合物称为螯合物，如 [Cu(en)2]2+。
{c(Cu 2+ ) / cQ }{c(NH 3 ) / cQ }4 - 14 K 解离 = = 4.78 ? 10 c{Cu(NH 3 )4 }2+ / cQ
当忽略浓度量纲时，可简化为：
c(Cu 2+ ){c(NH 3 )}4 - 14 K 解离 = = 4.78 ? 10 + c{Cu(NH 3 )2 4 }
无机化学-第六章 配位化合物

无机化学-第六章 配位化合物


正四面体构型
同样是四配位，但对配合物[Ni(CN)4]2–就成了另一回事 3d 4s 4p
中心离子Ni2+的结构
3d [Ni(CN)4]2–的结构 CN CN dsp2杂化
平面正方形构型
CN CN
例
[FeF6]3–的结构?
sp3d2杂化
八面体构型
[Fe(CN)6]3-的结构?
d2sp3杂化
八面体构型
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 3d
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ＿ 3d
＿
＿
＿ ＿ ＿ 4s 4p
＿ ＿ ＿ 4s 4p dsp2杂化，四方形
同一中心原子的内轨型配合物比外轨型配合物稳定
(3)内外轨型取决于 ♦ 配体的强弱
配体 (主要因素) 中心离子(次要因素)
(1)电负性小的配位原子易给出孤对电子，如：CN-， CO， NO2-(配位原子：C，N) 。对中心离子（n-1）d轨道影响较 大，内轨型，配体的配位能力强； (2) 电负性大的配位原子（如卤素X-和氧O），不易给出孤 对电子，对中心离子影响不大。外轨型，配体的配位能
力弱 。
配体的强弱——光谱化学系列： I- <Br-<S2-<SCN-≈Cl-<NO3-<F-<OH-<C2O42-<H2O<NCS<NH3<en≈SO32-<o- phen<NO2-<CO(羰基),CNH2O以前：弱场； H2O ~ NH3：中间场；NH3以后：强场
♦ 中心离子的价层电子数
(1) d10型，无空(n-1)d轨道， 易形成外轨型 (2) d4 ~d8型， 需根据配体强弱判断内外轨型 (3) d0~d3型，有空的(n-1)d轨道，形成内轨型
高等无机化学第六章 稀土元素

高等无机化学第六章 稀土元素


2.卤化物 半水氟化物可通过氢氟酸溶液与热镧系硝酸盐溶液反应制 得。在真空中加热半水氟化物到300 ℃或在HF气氛中加热到 600 ℃脱水可制得无水LnF3. 氟化物是唯一不溶于水的镧系卤化物。其熔点很高、不吸 湿、很稳定。 从水中结晶析出的氯化物均含结晶水，对其加热得到的不 是无水物，是LnOCl。获取无水氯化物的方法有： （1）在HCl气流中加热水合氯化物，如6.7KPa,400 ℃, 36h。 （2）加热过量NH4Cl与氧化物（或水合氯化物）的混合物 Ln2O3 + 6NH4Cl
6.2.4 镧系元素氧化态
镧系元素失去6s2和5d1或失去6s2或一个4f电子，而表现 为常见的稳定氧化态+3。由于4f的全空、半充满和全充满，
有些元素又有+2和+4。
Ln4+:Ce4+(4f0),Tb4+(4f7); Ln2+:Eu2+(4f7),Yb2+(4f14) Eu2+在水中可稳定存在，是最稳定的离子。 Ce4+是很好的氧化还原氧化还原剂，可在水中长时间稳（动
力学因素）。
Ln3+颜色：
La3+(4f0)、Lu3+(4f14)具有封闭电子构型，在可见区、紫外区均 无吸收；Ce3+(4f1)、Eu3+(4f6)、Gd3+(4f7) 、Tb3+(4f8)吸收带全部 或绝大部分在紫外区，Yb3+(4f13)的吸收带出现在近红外区。它 们的4f轨道为全空、半空、全充满、半充满、或接近全空、全充
300℃
2LnCl3 + 3H2O + 6NH3↑
无水氯化物熔点较高（600～800 ℃）很易吸湿。
用Ca还原SmF3、EuF3、YbF3可得其二氟化物。制备其 它镧系元素的二氟化物，只能在CaF2 or SrF2 orBaF2中， 用 Ca还原LnF3制取。 制备其它二卤化物的一般方法有： （1）稀土金属还原相应的三卤化物 2TmI3 + Tm 3TmI3 （2）在水溶液中以Zn-Hg齐还原Eu3+到Eu2+。 （3）用H2还原三卤化物 2SmCl3 + 1/2H2 SmCl2 + HCl 700℃ （4）加热分解无水三卤化物 2SmI3 2SmI2 + l2(g) （5）在液氨中，金属Sm、Eu、Yb与NH3反应
大学《无机化学》第四版-上册 习题解答

大学《无机化学》第四版-上册 习题解答

无机化学（第四版）答案第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有种含不同核素的水分子？由于3H太少，可以忽略不计，问：不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？1-2 天然氟是单核素（19F）元素，而天然碳有两种稳定同位素（12C和13C），在质谱仪中，每一质量数的微粒出现一个峰，氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰？1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。

54%，81Br 80。

9163占49。

46%，求溴的相对原子质量（原子量）。

1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。

97u和204。

97u，已知铊的相对原子质量（原子量）为204。

39，求铊的同位素丰度。

1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m（AgCl）：m（AgBr）=1。

63810：1，又测得银和氯得相对原子质量（原子量）分别为107。

868和35。

453，求碘得相对原子质量（原子量）。

1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量（原子量）相比，有多大差别？1-7 设全球有50亿人，设每人每秒数2个金原子，需要多少年全球的人才能数完1mol金原子（1年按365天计）？1-8 试讨论，为什么有的元素的相对质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3～4位？1-9 太阳系，例如地球，存在周期表所有稳定元素，而太阳却只开始发生氢燃烧，该核反应的产物只有氢，应怎样理解这个事实？1-10 中国古代哲学家认为，宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质，“元气生阴阳，阴阳生万物”，请对比元素诞生说与这种古代哲学。

1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论，至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。

与化学元素论相比，它出发点最致命的错误是什么？1-12 请用计算机编一个小程序，按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长（本练习为开放式习题，并不需要所有学生都会做）。

无机化学第6章酸碱理论与解离平衡

无机化学第6章酸碱理论与解离平衡

无机化学
6.2 弱酸弱碱的解离平衡
（2） 溶液的 ） 溶液的pH pH = -lgc(H3O+) pOH = -lgc(OH-) 298K的纯水中： 的纯水中： 的纯水中 KӨw = c(H+) c(OH-) = 1.0×10-14 × 等式两边同取负对数： 等式两边同取负对数： pKӨw = pH +pOH = 14.00
无机化学
6.1 酸碱理论
6.1.2 酸碱质子理论 (1) 定义 定义:
的分子或离子。 酸：凡是能释放出质子(H+)的分子或离子。 凡是能释放出质子 的分子或离子 碱：凡是能与质子(H+)结合的分子或离子。 结合的分子或离子。 凡是能与质子 结合的分子或离子 质子酸) 质子的给予体； 即：酸(质子酸 —— 质子的给予体； 质子酸 质子碱) 质子的接受体。 碱(质子碱 —— 质子的接受体。 质子碱 两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质。 两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质。
无机化学
6.1 酸碱理论
酸碱反应的实质是酸碱之间以共价配键相结合， 酸碱反应的实质是酸碱之间以共价配键相结合，生 是酸碱之间以共价配键相结合 成酸碱配合物的过程，并不发生电子转移。 成酸碱配合物的过程，并不发生电子转移。 H ∣ HCl + :NH3 → [H—N→H]+ + Cl∣ H F ∣ BF3 + :F- → [F—B←F]∣ F NH3 ↓ Cu2+ + 4:NH3 → [H3N→Cu←NH3]2+ ↑ NH3 无机化学
H+ (aq) + OH－(aq)
∅ KW = c(H3O+ ) ⋅ c(OH− )
1、水的质子自递反应是吸热反应，故水的离子积随 、水的质子自递反应是吸热反应， 温度的升高而增大。 的纯水中： 温度的升高而增大。298K的纯水中：c(H+) = c(OH-) 的纯水中 =1.0×10-7mol·L-1 × KӨw = c(H+) c(OH-) = 1.0×10-14 × 2、任何稀水溶液中同时存在H+和OH–，且 、任何稀水溶液中同时存在 KӨw = c(H+) c(OH-)
无机化学第四版第六章思考题与习题答案

无机化学第四版第六章思考题与习题答案

无机化学第四版第六章思考题与习题答案work Information Technology Company.2020YEAR第六章分子的结构与性质思考题1．根据元素在周期表中的位置，试推测哪些元素之间易形成离子键，哪些元素之间易形成共价键。

答：ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA元素之间由于电负性相差较大，易形成离子键，而处于周期表中部的主族元素原子之间由于电负性相差不大，易形成共价键。

2．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。

（1）键能越大，键越牢固，分子也越稳定。

不一定，对双原子分子是正确的。

（2）共价键的键长等于成键原子共价半径之和。

不一定，对双原子分子是正确的。

（3）sp2杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。

×由一个ns轨道和两个np轨道杂化而成。

（4）中心原子中的几个原子轨道杂化时，必形成数目相同的杂化轨道。

√（5）在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都采用sp2杂化，因此这些分子都呈四面体形。

×sp3，CCl4呈正四面体形；CHCl2和CH2Cl2呈变形四面体形。

（6）原子在基态时没有未成对电子，就一定不能形成共价键。

×成对的电子可以被激发成单电子而参与成键。

（7）杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。

×不等性的杂化轨道的几何构型与分子的几何构型不一致。

3．试指出下列分子中那些含有极性键？Br2CO2H2O H2S CH44．BF3分子具有平面三角形构型，而NF3分子却是三角锥构型，试用杂化轨道理论加以解释。

BF3中的B原子采取SP2杂化，NF3分子的N原子采取不等性的SP3杂化。

5．CH4，H2O，NH3分子中键角最大的是哪个分子键角最小的是哪个分子为什么 CH4键角最大（109028，），C采取等性的SP3杂化，NH3（107018，）， H2O分子中的N、O采用不等性的SP3杂化，H2O分子中的O原子具有2对孤电子对，其键角最小（104045，）。

高职高专无机化学教程（大全）（可编辑）

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高职高专无机化学教程（大全）第一章物质及其变化高等教育出版社高等教育电子音像出版社第一章物质及其变化第一章物质及其变化第二章化学反应速率和化学平衡第三章电解质溶液和离子平衡第四章氧化和还原第五章原子结构与元素周期律第六章分子结构与晶体结构第七章配位化合物第一章物质及其变化第八章主族金属元素(一)碱金属和碱土金属第九章主族金属元素(二)铝锡铅砷锑铋第十章非金属元素(一)氢稀有气体卤素第十一章非金属元素(二)氧硫氮磷碳硅硼第十二章过渡元素(一)铜副族和锌副族第十三章过渡元素(二)铬锰铁钴镍第一章物质及其变化学习指南第一节物质的聚集状态第二节化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案第一章物质及其变化本章重点1.气体的性质;2.理想气体状态方程;3.分压定律;4.质量守恒定律与能量守恒和转化定律。

本章难点1.分压定律;2.焓变;3.热化学方程式。

第一章物质及其变化第一节物质的聚集状态物质总是以一定的聚集状态存在。

常温、常压下,通常物质有气态、液态和固态三种存在形式,在一定条件下这三种状态可以相互转变。

此外,现已发现物质还有第四种存在形式?等离子体状态。

第一章物质及其变化气体理想气体状态方程式: pVnRTp?气体压力,单位为Pa帕;3V?气体体积,单位为m 立方米;n?气体物质的量,单位为mol摩;T?气体的热力学温度,单位为K开;R?摩尔气体常数,又称气体常数。

第一章物质及其变化标准状态(T 273.15K,p101.325 kPa)下,测得1.000mol气体所占的体积为22.414×10 m ,则:-3RpVnT101.325 × 103Pa × 22.414 ×10-1 -1m31.000mol × 273.15K8.314N ? m ? mol ?K-1 -1(或8.314牛?米?摩 ?开-1 -1 -1 -18.314 J?mol ?K 或8.314焦?摩 ?开第一章物质及其变化气体分压定律分压力pi 在混合气体中,每一种组分气体总是均匀地充满整个容器,对容器内壁产生压力,并且不受其他组分气体的影响,如同它单独存在于容器中那样。

第6章固体无机化学-习题答案

第6章固体无机化学-习题答案

6.12 根据温度不同，RbCl 可能以 CsCl 或 NaCl 型结构存在。（a）两种结构中阴离子和阳离 子的配位数各是多少？（b）哪一种结构中 Rb 的表观半径较大？
解：（a）CsCl 型结构阴、阳离子的配位数均为 8，NaCl 型结构中阴、阳离子的配位数均 为 6。
（b）CsCl 型结构中 Rb 的表观半径较大。
6.6 离子化合物主要有哪几种结构类型？它们各自有何结构特点，举出典型的实例。 解：对于 AB 型离子晶体，其配位数、晶体构型的关系如下所示。 （1）岩盐（NaCl）结构 Cl−离子按立方最密堆积，Na＋离子填在全部的八面体空隙中，四面体空隙空着。阴阳离
子的配位数均为 6，属于面心立方结构。 （2）萤石（CaF2）结构 Ca2＋离子按立方密堆积，构成ccp点阵，F－离子填在全部的四面体空隙中；Ca2＋离子配位
第六章 无机固体化学
【习题答案】
6.1 晶体物质有何特点？当你拿到一块晶体时，你将如何依据它的外形辨别它属何种晶体？ 解：晶体物质的宏观特点主要包括：（1）晶体具有规则的几何多面体外形；（2）晶体的
晶面角守恒原理；（3）晶体有固定的熔点；（4）晶体的某些物理性质是各向异性的。 当你拿到一块晶体时，如果可以看出明显的几何多面体外形，那么晶体可能是单晶；如
6.10 利用附录中的离子半径数据，预言氟化镁的晶体结构。 解：r（Mg2＋）＝0.065 nm, r（F－）＝0.136 nm r（Mg2＋）/ r（F－）＝0.478，所以氟化镁的晶体结构为金红石型
86
6.11 利用附录中的有关数据，估算 NaCl 的晶格能。 解：利用 Born－Harber 循环：
构。 （c）四面体共用所有四个顶点与四个相邻的四面体连接，形成三维网络结构，属SiO2结
无机化学总结笔记[整理版]

无机化学总结笔记[整理版]

无机化学总结笔记[整理版]《无机化学》各章小结第一章绪论平衡理论 :四大平衡理论部分原子结构1(无机化学结构理论:，分子结构，晶体结构元素化合物2(基本概念:体系，环境，焓变，热化学方程式，标准态古代化学3(化学发展史: 近代化学现代化学第二章化学反应速率和化学平衡1( 化学反应速率Δc(A)υ=Δt2( 质量作用定律元反应 aA + Bb Yy + Zzabυ = k c (A) c (B)3. 影响化学反应速率的因素: 温度, 浓度, 催化剂, 其它.温度是影响反应速率的重要因素之一。

温度升高会加速反应的进行;温度降低又会减慢反应的进行。

浓度对反应速率的影响是增加反应物浓度或减少生成物浓度，都会影响反应速率。

催化剂可以改变反应速率。

其他因素，如相接触面等。

在非均匀系统中进行的反应，如固体和液体，固体和气体或液体和气体的反应等，除了上述的几种因素外，还与反应物的接触面的大小和接触机会有关。

超声波、紫外线、激光和高能射线等会对某些反应的速率产生影响4. 化学反应理论: 碰撞理论, 过渡态理论碰撞理论有两个要点:恰当取向，足够的能量。

过渡态理论主要应用于有机化学。

5. 化学平衡: 标准平衡常数, 多重平衡规则, 化学平衡移动及其影响因素(1)平衡常数为一可逆反应的特征常数，是一定条件下可逆反应进行程度的标度。

对同类反应而言，K值越大，反应朝正向进行的程度越大，反应进行的越完全(2)书写和应用平衡常数须注意以下几点a. 写入平衡常数表达式中各物质的浓度或分压，必须是在系统达到平衡状态时相应的值。

生成物为分子项，反应物为分母项，式中各物质浓度或分压的指数，就是反应方程式中相应的化学计量数。

气体只可以用分压表示，而不能用浓度表示，这与气体规定的标准状态有关。

b.平衡常数表达式必须与计量方程式相对应，同一化学反应以不同计量方程式表示时，平衡常数表达式不同，其数值也不同。

c.反应式中若有纯故态、纯液态，他们的浓度在平衡常数表达式中不必列出。

大学《无机化学》第四版_习题答案

大学《无机化学》第四版_习题答案

无机化学（第四版）答案第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有种含不同核素的水分子？由于3H太少，可以忽略不计，问：不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？1-2 天然氟是单核素（19F）元素，而天然碳有两种稳定同位素（12C和13C），在质谱仪中，每一质量数的微粒出现一个峰，氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰？1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。

54%，81Br 80。

9163占49。

46%，求溴的相对原子质量（原子量）。

1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。

97u和204。

97u，已知铊的相对原子质量（原子量）为204。

39，求铊的同位素丰度。

1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比m（AgCl）：m（AgBr）=1。

63810：1，又测得银和氯得相对原子质量（原子量）分别为107。

868和35。

453，求碘得相对原子质量（原子量）。

1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量（原子量）相比，有多大差别？1-7 设全球有50亿人，设每人每秒数2个金原子，需要多少年全球的人才能数完1mol金原子（1年按365天计）？1-8 试讨论，为什么有的元素的相对质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3～4位？1-9 太阳系，例如地球，存在周期表所有稳定元素，而太阳却只开始发生氢燃烧，该核反应的产物只有氢，应怎样理解这个事实？1-10 中国古代哲学家认为，宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质，“元气生阴阳，阴阳生万物”，请对比元素诞生说与这种古代哲学。

1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论，至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。

与化学元素论相比，它出发点最致命的错误是什么？1-12 请用计算机编一个小程序，按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长（本练习为开放式习题，并不需要所有学生都会做）。

无机化学简明教程第6章 配位化合物


配位数 空间 构型 四方锥 例
2 SbCl 5
5
6
三角双锥
八面体
Fe(CO)5
Fe(CN)
3 6
无机化学
19
二、配合物的磁性
磁性：物质在磁场中表现出来的性质。 磁矩： n(n 2) (B.M.)玻尔磁子 n — 未成对电子数 顺磁性：物质内部有单电子，被磁场吸引 µ > 0 , n > 0 例：O2，NO，NO2 反磁性：物质内部无单电子，被磁场排斥 µ = 0 , n =0 铁磁性：被磁场强烈吸引。例：Fe，Co，Ni
µ =3.18
µ =2.40
n=2
n=1
21
无机化学
6.3 配合物的化学键理论
一、价键理论
价键理论要点：
1、中心体M有空的价电子轨道，配位体L有孤对
电子，二者形成配位键ML；
2、中心体采取杂化轨道成键；
3、配离子空间构型与中心体的杂化类型有关。
无机化学
22
1、 配位数为 2的配合物
[Ag(NH3)2]+ Ag+的结构 [Ag(NH3)2]+的结构
原则—遵循一般无机物命名原则
1) 配合物：阴离子在前，阳离子在后； 2) 配位数目(大写) 名称(氧化数)； 配体名称 合 中心体
3) 配体间用“ · ”隔开，配体数用一、二等表示；
4) 中心体氧化数用罗马数字表示。
无机化学
15
类型
配位 酸
化学式
H[BF4]
H3[AlF6]
命名
四氟合硼(III)酸 六氟合铝(III)酸 氢氧化四氨合锌(II) 氢氧化一羟基 五水合铬(III) 四羟基合铝 (III)酸钾

无机化学,原子结构


光子的能量为跃迁前后两个能级的能量之差，这 - 2.17910
就是跃迁规则，可以用下式来计算任一能级的能量 n 及从一个能级跃迁到另一个能级时放出光子的能量：
E
-18
2
J
1 1 E 2.17910 2 - 2 n n 2 1
-18
Balmer线系
1 1 -1 v 3.289 10 ( 2 - 2 )s 2 n
氢原子的线状光谱
氢原子光谱
然而，直到本世纪初，人们只知道物质在高温或电激励 下会发光，却不知道发光机理；人们知道每种元素有特定的 光谱，却不知道为什么不同元素有不同光谱。
（从上到下）氢、氦、锂、钠、钡、汞、氖的发射光谱
氢光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱。 在可见光区，它的光谱只由几根分立的线状谱 线组成,其波长和代号如下所示：
习原子结构，再学分子结构。
微观粒子microscopic particles
电子属于微观粒子，它围绕原子核运动。 是否像行星围绕太阳转那样的运动？ 对于微观粒子的行为，不能用经典力学来 处理，而要用量子力学来处理.这个物理学的 新分支创始于20世纪20年代。 它的基础是：能量和轨道的量子化（不连 续性）、微粒的波粒二象性、运动规律的统 计性（测不准原理）。在这三大原理的基础 上提出了薛定锷方程。
Louis de Broglie认为：质量为 m ，运动 速度为υ的粒子，相应的波长为：
λ=h/mυ=h/p， h=6.626×10-34J· s，Plank常量。 1927年， Davissson和Germer 应用Ni晶体进行电 子衍射实验，证实 电子具有波动性。
6.2.2 不确定原理
• 海森堡不确定原理
玻尔理论的要点3：

无机化学内容及要求

第一篇物质结构基础第一章原子结构和元素周期系第二章分子结构第三章晶体结构第四章配合物第二篇化学热力学与化学动力学基础第五章化学热力学基础第六章化学平衡常数第三篇水溶液化学原理第九章酸碱平衡第十章沉淀平衡第十一章电化学基础第十二章配位平衡第四篇元素化学（一）非金属第十三章氢和稀有气体第十四章卤素第十五章氧族元素第十六章氮磷砷第十七章碳硅硼第十八章非金属元素小结第五篇元素化学（二）金属第二十一章p区金属第二十二章ds 区金属第二十三章 d 区金属（一）第四周期d区金属要求绪论教学基本要求：理解化学研究的对象、内容、目的和方法。

了解化学发展的现状。

掌握学习化学的正确方法。

第一篇物质结构基础第1章原子结构与元素周期系教学基本要求：初步了解原子能级、波粒二象性、原子轨道（波函数）和电子云等原子核外电子运动的近代概念。

熟悉四个量子数对核外电子运动状态的描述。

熟悉s、p、d原子轨道的形状和伸展方向。

掌握原子核外电子排布的一般规律和各区元素原子层结构的特征。

会从原子半径、电子层构型和有效核电荷来了解元素的性质。

熟悉电离能、电子亲合能、电负性及主要氧化值的周期性变化。

1．本章第1、2、3节讨论原子、元素、核素、同位素、同位素丰度、相对原子质量等基本概念。

其中相对原子质量（原子量）是最重要的，其余都是阅读材料。

2．本张第4节讨论氢原子的玻尔行星模型，基本要求是建立定态、激发态、量子数和电子跃迁4个概念，其他内容不作为教学要求。

3．第5节是本章第1个重点。

基本要求是初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法；初步理解核外电子的运动状态；掌握核外电子可能状态的推算。

本节小字部分为阅读材料。

4．第6节是本章第2个重点。

基本要求是掌握确定基态原子电子组态的构造原理，在给定原子序数时能写出基态原子的电子组态；掌握多电子原子核外电子状态的基本规律，特别是能量最低原理。

本节小字内容不作教学要求。

5．第7、8节是本章最后1个重点。

大学无机化学第六章试题及答案解析

第六章化学键理论本章总目标：1：掌握离子键、共价键和金属键的基本特征以及它们的区别；2：了解物质的性质与分子结构和键参数的关系；3：重点掌握路易斯理论、价电子对互斥理论、杂化轨道理论以及分子轨道理论。

4：熟悉几种分子间作用力。

各小节目标：第一节：离子键理论1:掌握离子键的形成、性质和强度，学会从离子的电荷、电子构型和半径三个方面案例讨论离子的特征。

2:了解离子晶体的特征及几种简单离子晶体的晶体结构，初步学习从离子的电荷、电子构象和半径三个方面来分析离子晶体的空间构型。

第二节：共价键理论1;掌握路易斯理论。

2：理解共价键的形成和本质。

掌握价键理论的三个基本要点和共价键的类型。

3：理解并掌握价层电子对互斥理论要点并学会用此理论来判断共价分子的结构，并会用杂化轨道理论和分子轨道理论来解释分子的构型。

第三节：金属键理论了解金属键的能带理论和三种常见的金属晶格。

第四节：分子间作用力1：了解分子极性的判断和分子间作用力（范德华力）以及氢键这种次级键的形成原因。

2;初步掌握离子极化作用及其强度影响因素以及此作用对化合物结构及性质的影响。

习题一选择题1.下列化合物含有极性共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.KClO3B.Na2O2C. Na2OD.KI2.下列分子或离子中键能最大的是（）A. O2B.O2-C. O22+D. O22-3. 下列化合物共价性最强的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.LiIB.CsIC. BeI2D.MgI24.极化能力最强的离子应具有的特性是（）A.离子电荷高，离子半径大B.离子电荷高，离子半径小C.离子电荷低，离子半径小D.离子电荷低，离子半径大5. 下列化合物中，键的极性最弱的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.FeCl3B.AlCl3C. SiCl4D.PCl56.对下列各组稳定性大小判断正确的是（）A.O2+＞O22-B. O2-＞O2C. NO+＞NOD. OF-＞OF7. 下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.H2O2B.NaCO3C. Na2O2D.KO38.下列各对物质中，是等电子体的为（）A.O22-和O3B. C和B+C. He和LiD. N2和CO9. 中心原子采取sp2杂化的分子是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.NH3B.BCl3C. PCl3D.H2O10.下列分子中含有两个不同键长的是（）A .CO2 B.SO3 C. SF4 D.XeF411. 下列分子或离子中，不含有孤电子对的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2OB. H3O+C. NH3D. NH4+12.氨比甲烷易溶于水，其原因是（）A.相对分子质量的差别B.密度的差别C. 氢键D.熔点的差别13. 下列分子属于极性分子的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. CCl4B.CH3OCH3C. BCl3D. PCl514.下列哪一种物质只需克服色散力就能使之沸腾( )A.HClB.CH3Cll4D.NH315. 下列分子中，中心原子采取等性杂化的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. NCl3B.SF4C. CH Cl3D.H2O16.下列哪一种物质既有离子键又有共价键( )A.NaOHB.H2OC.CH3ClD.SiO217. 下列离子中，中心原子采取不等性杂化的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H3O+B. NH4+C. PCl6-D.BI4-18.下列哪一种分子的偶极矩最大( )A.HFB.HClC.HBrD.HI19. 下列分子中，属于非极性分子的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.SO2B.CO2C. NO2D.ClO220.下列分子或离子中，中心原子的杂化轨道与NH3分子的中心原子轨道最相似的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2OB. H3O+C. NH4+D. BCl321.下列分子或离子中，构型不为直线形的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. I3+B. I3-C. CS2D. BeCl222. 下列分子不存在Ⅱ键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. COCl2B. O3C.SOCl2D. SO323. 下列分子中含有不同长度共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. NH3B. SO3C. KI3D. SF424. 下列化合物肯定不存在的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. BNB. N2H4C. C2H5OHD. HCHO二填空题1.比较大小(《无机化学例题与习题》吉大版)(1)晶格能AlF3AlCl3NaCl KCl(2)溶解度CuF2CuCl2Ca(HCO3) NaHCO32.NO+、NO2、NO2-的几何构型分别是、、、其中键角最小的是。

安徽安徽高中化学竞赛无机化学第六章晶体结构基础

安徽安徽高中化学竞赛无机化学第六章晶体结构基础6. 0. 01 晶体的四种差不多类型：依照晶体中微粒之间相互作用的性质，能够将晶体分成4种差不多类型：离子晶体、金属晶体、分子晶体和原子晶体。

6. 1. 01 分子晶体及其物理性质：分子之间以分子间作用力结合成的晶体称为分子晶体。

由于熔、沸点较低，因此分子晶体一样要在较低的温度下才能形成，而在常温时多以气体形式存在。

分子晶体的硬度较小，导电性能一样较差，因为电子从一个分子传导到另一个分子专门不容易。

6. 1. 02 极性分子：分子的正电荷重心和负电荷重心不重合，则为极性分子。

6. 1. 03 偶极矩：极性分子的极性能够用偶极矩m 来度量。

若正电荷（或负电荷）重心上的电荷量为q，正、负电荷重心之间距离即偶极长为d，则偶极矩m = q d6. 1. 04 偶极矩的单位：当d = 1.0 ´10－10 m，即d 为 1 ，q = 1.602 ´10－19 C，即q 为电子的电荷量时，偶极矩m = 4.8 D。

D 为偶极矩单位，称为德拜。

在国际单位制中，偶极矩m以C•m（库仑•米）为单位，当q = 1 C，d = 1 m时，m = 1 C•m。

C•m 与D 这两种偶极矩单位的换算关系为= 3.34 ´10－30 C•m6. 1. 05 永久偶极：极性分子的偶极矩称为永久偶极，偶极矩的矢量方向由正极指向负极。

多原子分子中的大p 键及孤电子对，有时也阻碍分子的偶极矩。

6. 1. 06 诱导偶极：非极性分子在外电场的作用下，能够变成具有一定偶极矩的极性分子，如下面左图所示。

而极性分子在外电场作用下，其偶极矩也能够增大，如下面右图所示。

在电场的阻碍下产生的偶极称为诱导偶极。

6. 1. 07 阻碍诱导偶极的因素：诱导偶极强度大小与电场强度成正比，也与分子的变形性成正比。

所谓分子的变形性，即分子的正、负电荷重心的可分程度。

分子体积越大，电子越多，变形性越大。

无机化学晶体结构

书写热化学方程式时要注意：
补充知识：
盖斯定律
在热化学中，能量守恒定律表现为盖斯定律。某些难于测量反应热的反应，可用盖斯定律从一些已知的化学反应热数值间接求算出。
一个化学反应若能分解成几步来完成，总反应的热效应(焓变) ∆H 等于各步分反应的热效应之和：
rH总 =rH1 + rH2 + ······ (4-2)
X射线衍射的原理
晶体X-射线衍射图
晶系: Monoclinic
空间群: P2(1)/n
a=7.6557(19) Å b=18.573(5) Å c= 13.117(3) Å
= 90 = 94.392(3) = 90o
晶胞参数
3-1 晶体的微观性质（1）
点阵与晶格 从1912年劳厄（Laue）开始用x射线研究晶体结构至今，大量的事实证明晶体内部的质点具有周期性重复规律。为了便于研究晶体中微粒（原子，离子或分子）在空间排列的规律和特点，将晶体中按周期重复的那一部分微粒抽象成几何质点（晶格结点），联结其中任意两点所组成的向量进行无限平移，这一套点的无限组合就叫做点阵。
四方晶体，正离子Ti4+ 的配位数为6，负离子O2- 的配位数为3。Ti4+ 处于配位数为6的八面体中。
CaF2 型 (萤石)
金红石型 (TiO2)
半径比规则（1）
两原子核间距离=正离子半径+负离子半径 d=r+ + r- 通常r+ < r-
半径比规则（2）
以正、负离子配位数为6的晶体的一层为例 令r- = 1，则ac=4；ab=bc=2r+ + 2 因ab2+bc2=ac2r+ =0.414；即r+/r- =0.414
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3. 概率（几率）和概率密度
1) 具有波动性的微观粒子不再服从经典力学规律， 它们的运动没有确定的轨道，只有一定的空间几 率分布，遵循测不准关系,故对微观粒子的运动 状态只能采用统计的方法，做出几率性的判断。
2) 概率（几率）：电子在核外空间某区域出现机 会的大小。
3) 概率（几率）密度：电子在核外空间某处单位
波函数又可称为原子轨道。如：Ψ1s 又称为1s 轨道。
4) 波函数(原子轨道)的空间图象
① 波函数角度分布图：
Ψ re 2,1,0

4
1 2π
z ( a0
5
)2

Zr 2a0
cos
Zr
R(r) re 2a0
为径向部分 ，
Y ( , ) cos θ 为角度部分 。
经过计算，得到 及对应 Y ( , )or | Y ( , ) | 2 的数 据。根据Y(, ) ~ (, ) 可以画出波函数的角度分布图：
大于2；1；0；正负二分之一
n1
2
3
l 00 1 0 1 m 0 0 0 ±1 0 0 ±1 0
2 ±1 ±2
轨 道
1s
2s
2pz
2px 2py
3s
3pz
3px 3py
3dz2
3dyz 3dxy
各种电子云的角度分布图
y
z
z
x
x
ys x
dxy
y x
dx2－y2
z x
dz2
各种电子云的空间分布图象
S电子云
P电子云
球形对称
哑铃形，沿某个坐标轴 呈柱形对称，在核附近 及另两个轴方向上几率 密度为零。
d 电子云 d电子云
五种空间取向，花瓣形，核附近几率密度为零
f电子云
f 轨道 ( l = 3,m = +3,+2,+1, 0, -1, -2, -3 ) : m 七种取值, 空间七种取向, 七条等价(简并) f 轨道.
5．掌握原子结构与周期系的关系,了解 元素基本性质的变化规律；
6．掌握离子键的特点、强度等；
7. 掌握价键理论的要点、共价键的特点 及σ 键和π 键的形成、特点；
8. 掌握杂化轨道理论的要点，能解释简 单分子的形成及分子的空间构型
9. 掌握分子间作用力和氢键的形成、特 点及对物质性质的影响
7.1 原子的量子力学模型
外
无
线
电 波
0.01 10- 200 400 800 2500 5000 3E4 5E4
-10
200
400
-
800
-
2500
-
5000
300- 005E- 4
-
3E7
波长（nm）
连续光谱
氢原子光谱
Hδ Hγ
Hβ
410.2 434.0 486.1
7.31 6.91 6.07
c
Hα
656.3 4.57
量子力学研究电子、原子、分子 等微观粒子运动规律的科学。
量子化和波粒二象性
原子结构理论发展简介
19世纪 原子-分子论
道尔顿
20世纪 经典原子模型
Rutherford
玻尔氢原子模型
量子论
量子力学
普朗克
自然界的电磁辐射
X
射
线
| 射
线
真 近可 近 基 远微
空 紫见 红 本 红波
紫 外光 外 红 外
外
同一亚层中，有几个不同的m值,就有几条
原子轨道(原子在该轨道上出现概率大,而不是 运行)。
三个量子数即可决定一个原子轨道ψ(n, l ,m)
例如 n=1 l=0 m= 0 ψ1,0,0 即ψ1s ,1s轨道
n=3 l=0 m= 0 ψ3s
n=3 l=1 m=-1 ψ3py n=3 l=1 m= 0 ψ3pz
第七章 物质结构
—原子结构、分子结构
Structure of materials
本章学习要求：
1．了解微观粒子的运动特征：能量量 子化、波粒二象性、测不准关系；
2．了解波函数与原子轨道、几率密度 等基本概念；
3．掌握四个量子数的物理意义、相互 关系及合理组合；
4．掌握单电子原子、多电子原子的轨 道能级和核外电子排布规律，熟练 写出第四周期以内元素原子的核外 电子排布式；
2) 角量子数 l angular quantum number
取值: 0，1， 2，···(n-1) 共n个 物理意义： ① 描述原子轨道或电子云形状； ② 表示同一电子层中具有不同的亚层； ③ 在多电子原子中，确定能量的次要因素。
l
0
1
2
3
亚层
s
p
d
f
电子云形状 球对称 哑铃形 四花瓣形
各电子层的亚层数=电子层的 n值
的波长为 ， h
p
1927 年， de Broglie 的预言被电子衍射实验
所证实，故这种物质波称为de Broglie波。
宏观物体与微观粒子比较
粒子 电子
m/kg
V/m.s-1
9.1×10-31 5.9×105
λ/m 1.2×10-9
近 似 直 波动性 径/m
10-15
显著
氢原子 枪弹
y
+ x
py
y
-+ x
+-
dxy z
+ --
+ dz2
z
+x s z
-
+x
px z
z
+ x
pz
z
-+ y
+-
-+ x +-
dyz
dxz
y
-
x
+ +x
-
dx2-y 2
多电子原子中，电子能量由n 、 l 共同决定。 n 、l 相同的电子，能量相同，处于同 一
能级,称为等价轨道(简并轨道)。
多电子原子： Ens< Enp< End< Enf
在讨论化学键的成键与否或键的强弱可知， 两个同号轨道相互重叠，才能保证化学键 的形成。(此外正负值无其他意义)
② 电子云的角度分布图：
电子云：电子在核外空间几率密度分布的
形象性。即|Ψ|2具体分布图形。
电子云图：用小黑点的疏密来表示电子在
外空间几率密度分布的具体图像。
因为2(r,,)=R2(r)Y2(,) ，根据Y2(, ) ~ (, )可以画出电子云的角度分布图：
微体积内出现的几率，它等于波函数绝对值的平
方，即|Ψ|2=dp/dv。
4. 波函数 wave function
波函数 是通过解薛定谔方程得到的。
1) Schröndinger 方程
2ψ x 2

2ψ y 2

2ψ z 2

8π 2m h2
(E
V)ψ

0
－量子力学中描述核外电子在空间运动的
1.6×10-27 1.0×103 1.0×10-2 1.0×103
4.0×10-10 10-10 6.0×10-35 ~10-2
尚显著 无
垒球
2.0×10-1 3.0×10 1.1×10-46 ~10-2 无
由上表可知，当波长λ大于实物粒子直径才表现波动性。
2) Heisenberg测不准原理 (uncertainty principle)
Z 波函数的角度分布图
各种波函数的角度分布图
s、p轨道角度部分剖面图
s
z
s
px z
+ x
－+ x
py
z
z pz
－
+
y
+ x
－
d 轨道角度部分剖面图
dxy y
z
dxz
z
dxz
－+
－+
－+
x
x
x
四 花
+－ y
+－
+－ z
瓣
－
+
形
+
+x
－
－
x
－
d x2－y2
+
d z2
f 原子轨道角度分布图
注意：
A.仅是轮廓图(概率)并不表示电子的运动轨迹。 B. 有正、负之分，表明在这个区域的正负值，
相应光谱项： K L M N O P Q…. 物理意义： ① 描述电子层(能层) ② 描述电子离核远近(径向分布图，离核 越远,R越大,能量越高) ③ n 是决定电子能量的主要因素
单电子原子（离子），电子能量完全决定于n，
Hale Waihona Puke E13.6 n2
eV
n值越大，能量越高
多电子原子，电子能量与n和原子轨道形状有关。
n=3 l=1 m=+1 ψ3px
② m与电子能量无关
简并轨道
4)自旋量子数ms spin quantum number
ms物理意义：描述电子的自旋运动。
取值： +1/2， -1/2 通常用 “ ” 和 “ ” 表示。 故描述一个电子的运动状态，常用四个量子数
n ， l ， m ， ms 四个量子数中前三个量子数的取值规律为：
原子轨道与电子云角度分布图比较
=s, p, d平面示意图
y
电子云||2分布图
y
+x
(s)
-
y +
y
z
+
+
x
-x
-x
x