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《结构化学》第三章习题3001 H 2+的H ˆ= 21∇2- a r 1 - b r 1 +R1， 此种形式已采用了下列哪几种方法： ------------------------------ ( )(A) 波恩-奥本海默近似 (B) 单电子近似(C) 原子单位制 (D) 中心力场近似3002 分析 H 2+的交换积分(β积分) H ab 为负值的根据。
3003 证明波函数 ()()()()b a b a ψψψψψψS S s 1s 121u s 1s 121g 221221--=++=是相互正交的。
3004 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：----------------- ( )(A) 等于真实基态能量(B) 大于真实基态能量(C) 不小于真实基态能量(D) 小于真实基态能量3006 什么叫分子轨道？按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念？这些近似的根据是什么？3007 描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。
3008 对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是：----------------- ( )(A) 分子中电子在空间运动的波函数(B) 分子中单个电子空间运动的波函数(C) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)(D) 原子轨道线性组合成的新轨道3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。
3010 在 LCAO-MO 中，所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。
这种说法是否正确？3011 在LCAO-MO 方法中，各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定：----------------- ( )(A) 组合系数 c ij (B) (c ij )2(C) (c ij )1/2 (D) (c ij )-1/23012 在极性分子 AB 中的一个分子轨道上运动的电子，在 A 原子的φA 原子轨道上出现的概率为80%， B 原子的φB 原子轨道上出现的概率为20%， 写出该分子轨道波函数 。
第一章 量子理论1. 说明⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2cos ),(0t x a t x a νλπ及⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2sin ),(0t x a t x a νλπ都是波动方程22222),(1),(t t x a c x t x a ∂∂=∂∂的解。
提示：将),(t x a 代入方程式两端，经过运算后，视其是否相同。
解：利用三角函数的微分公式)cos()sin(ax a ax x=∂∂和)sin()cos(ax a ax x -=∂∂，将⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2c o s ),(0t x a t x a νλπ代入方程：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∂∂=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=) (2cos 2 ) (2sin 2 ) (2cos ) (2cos 2000022t x a t x x a t x x x a t x a x νλπλπνλπλπνλπνλπ左边 ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=) (2cos 2 ) (2sin 2 ) (2cos ) (2cos 122020200222t x c a t x x c a t x t t c a t x a t c νλππννλππννλπνλπ右边 对于电磁波νλ=c ，所以⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2cos ),(0t x a t x a νλπ是波动方程的一个解。
对于⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2sin ),(0t x a t x a νλπ，可以通过类似的计算而加以证明：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=) (2sin 2) (2sin 20022t x a t x a x νλπλπνλπ左边()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=) (2sin 2) (2sin 12200222t x c a t x a t c νλππννλπ右边2. 试根据Planck 黑体辐射公式，推证Stefan 定律：4 T I σ=，给出σ的表示式，并计算它的数值。
习题1. CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？其偶极矩的方向如何？为什么？2. 下列AB型分子：N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个是得电子变为AB–后比原来中性分子键能大？哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大？3. 按分子轨道理论说明Cl2的键比Cl2+ 的键强还是弱？为什么？4. 下列分子中，键能比其正离子的键能小的是____________________ 。
键能比其负离子的键能小的是________________________ 。
O2，NO，CN，C2，F25. 比较下列各对分子和离子的键能大小：N2，N2+( )O2，O2+( )OF，OF–( )CF，CF+( )Cl2，Cl2+( )6. 写出O2+，O2，O2–和O22–的键级、键长长短次序及磁性。
7. 按分子轨道理论写出NF，NF+ 和NF–基态时的电子组态，说明它们的键级、不成对电子数和磁性。
8. 判断NO 和CO 哪一个的第一电离能小，原因是什么？9. HF分子以何种键结合？写出这个键的完全波函数。
10.试用分子轨道理论讨论SO分子的电子结构，说明基态时有几个不成对电子。
11.下列AB型分子：N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个是得电子变为AB–后比原来中性分子键能大？哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大？12.OH分子于1964年在星际空间被发现。
（a）试按分子轨道理论只用O原子的2 p轨道和H原子的1 s轨道叠加，写出其电子组态。
（b）在哪个分子轨道中有不成对电子？（c）此轨道是由O和H的原子轨道叠加形成，还是基本上定域于某个原子上？（d）已知OH的第一电离能为13.2eV，HF的第一电离能为16.05eV，它们的差值几乎与O原子和F原子的第一电离能（15.8eV和18.6eV）的差值相同，为什么？（e）写出它的基态光谱项。
13.试写出在价键理论中描述H2运动状态的、符合Pauli 原理的波函数，并区分其单态和三重态。
第3章双原子分子的结构与分子光谱习题答案1. CO是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？其偶极距的方向如何？为什么？解：CO是一个异核双原子分子。
其中氧原子比碳原子多提供2个电子形成配位键：:C=0：氧原子的电负性比碳原子的高，但是在CO分子中，由于氧原子单方面向碳原子提供电子，抵消了部分碳氧之间的电负性差别引起的极性，所以说CO是一个极性较小的分子。
偶极矩是个矢量，其方向是由正电中心指向负电中心，CO的偶极距4 = 0.37 10-30c m,氧原子端显正电，碳原子端显负电，所以CO分子的偶极距的方向是由氧原子指向碳原子。
2. 在N2, NO , O2, C2, F2, CN, CO, XeF中，哪几个得电子变为AB-后比原来中性分子键能大，哪几个失电子变为AB+后比原来中性分子键能大？解：就得电子而言，若得到的电子填充到成键电子轨道上，则AB-比AB键能大，若得到得电子填充到反键分子轨道上，则AB-比AB键能小。
就失电子而言，若从反键分子轨道上失去电子，则AB+比AB键能大，若从成键轨道上失去电子，则AB+比AB键能小。
2 2 4 2(1) N2 ：(1「g) (1%) (V：u) (2^) 键级为3N2 ：(l-g)2(l u)2(V：u)4(^g)1键级为2.5N2—：(16)2(1%)2(1L)4(26)2(2二u)1键级为2.5N2的键能大于N2+和N2的键能(2) NO : (1-)2(2-)2(1T)4(3-)2(27.)1键级为 2.5NO : (1；「)2(2二)2(1二)4(3二)2键级为32 2 4 2 2 ”NO：(1G (2G (1 二)(3匚)(2二) 键级为2所以NO的键能小于NO+的键能，大于NO-的键能⑶亠 2 2 2 2 2 4 1O2 :1；「g1；「u2；「g2；「u3；键级为2.5,2 2 2 2 2 4 2O2 :1；初汛2 汪2；二3汪1 二u1 二g 键级为2,2, 2 c 2 c 2小2, 4, 3O2 :1汪1汛2汪263；［1—1二9键级为1.5, 所以。
一、填空题1. 写出下列体系的薛定谔方程（以原子单位制表示）：He +：2122E r ψψ⎛⎫-∇-= ⎪⎝⎭H2：22121122121111111122a b a b E r r r r r R ψψ⎛⎫-∇-∇----++= ⎪⎝⎭ Li +：Li 2+： 2. 两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时，能级低于原子轨道的分子轨道称为成键分子轨道，能级高于原子轨道的是反键原子轨道，非键原子轨道。
3. p x -p x 轨道迎头重叠形成 σ 键4. 用变分法处理H2+时得到了三个积分值：Haa ，Hab ，Sab其中Haa 称为--- Hab 称为---，Sab 称为5. 化学键定义为在分子或晶体中两个或多个原子间的强烈相互作用，导致形成相对稳定的分子和晶体。
、 和 。
6. CO 分子的电子组态 。
二、判断题1. 德布罗意波表明微观粒子具有波粒二相性（错）2. 光的强度越大，光的能量就越大 (错)3.微观粒子任何物理量都有确定值 (错) 5.电子填充分子轨道的原则为能量最低原则、保里原理和洪特规则 (对) 6.原子是不可再分的粒子 (错) 7. 氢原子和钠原子具有相同的基态光谱项 (对)8. 电子自旋量子数s = ±1/2 (错)9. 分子轨道是描述分子中单个电子在空间运动的状态函数 (对)10. 关于分子键轴成圆柱对称的是σ轨道（对）11. 具有自旋未成对电子的分子式顺磁性分子，但不一定只有含奇数个电子的分子才能是顺磁性的 (对)三、选择题1. 组成有效分子轨道需要满足下列哪三条原则（D ）A. 对称性匹配，能级相近，电子配对B. 能级相近，电子配对，最大重叠C. 对称性匹配，电子配对，最大重叠D. 对称性匹配，能级相近，最大重叠2. 对于极性双原子分子AB ，如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在A 原子轨道φa 上，有10%的时间在B 原子轨道φb 上，描述该分子轨道归一化的形式为（C ）A. ψ=0.9φa +0.1ΦbB. ψ=0.1φa +0.9ΦbC. ψ=0.949φa +0.316ΦbD. ψ=0.994φa +0.110Φb3. 对于“分子轨道”的定义，下列叙述中正确的是（B ）A. 分子中电子在空间运动的波函数B. 分子中单个电子空间运动的波函数C. 分子中单电子完全波函数（包括空间运动和自旋运动）D. 原子轨道线性组合成的新轨道4. 下面关于双原子分子光谱描述正确的是（A ）A. 分子光谱是和分子内部运动密切相关的B. 分子光谱和核的运动无关C. 核的自旋和电子自旋在分子光谱中表现很明显，所以不能忽略D. 一般分子光谱不涉及到电子的跃迁5. 通过变分法处理氢分子离子体系，计算得到的体系的能量总是（C）A. 等于真实体系基态能量B. 大于真实体系基态能量C. 不小于真实体系基态能量D. 小于真实体系基态能量S,与其基谱项不同的原子是（D）6.Cu的基谱项为212A. AuB. AgC. KD. Zn7. Fe的电子组态为：[Ar]3d64s2，其光谱基项为【A】A. 5D4B. 3P2C. 5D0D. 1S08. 由分子的三重态可以推断出该分子【D 】A. 基态时电子均已配对B. 有一个未成对电子C. 有两个自旋相同的电子D. 有两个自旋相同的未成对电子9. 与原子轨道有效组合成分子轨道无关的性质是【D 】A. 轨道的对称性B. 原子轨道的能量C. 原子轨道间的重叠程度D. 原子轨道中的电子数10. 按照分子轨道理论的观点，下列分子（离子）中键级最大的是【】A. NOB. NO¯C. NO2–D. NO+。
结构化学第三章⼀、单项选择题(每⼩题1分) 1. σ型分⼦轨道的特点是( ) a. 能量最低 b. 其分布关于键轴呈圆柱形对称 c. ⽆节⾯ d. 由s 原⼦轨道组成答案：b.2. F 2+，F 2，F 2- 的键级顺序为( ) 3/2, 1, 1/2 a. F 2+ > F 2 > F 2- b. F 2+ < F 2 < F 2- c. F 2 > F 2- > F 2+d. F 2 < F 2- < F 2+答案：a.3. 分⼦轨道的含义是( ) a.分⼦空间运动的轨迹 b. 描述分⼦电⼦运动的轨迹 c. 描述分⼦空间轨道运动的状态函数 d. 描述分⼦中单个电⼦空间运动的状态函数答案：d.4. π型分⼦轨道的特点是( ) a. 分布关于键轴呈圆柱形对称 b. 有⼀个含键轴的节⾯ c. ⽆节⾯ d. 由p 原⼦轨道组成答案：b.5. F 2+，F 2，F 2- 的键长顺序为( ) a. F 2+ > F 2 > F 2-b. F 2+ < F 2 < F 2-c. F 2 > F 2-> F 2+d. F 2 < F 2-< F 2+答案：b.6.CO 分⼦的⼀个成键轨道O C c c φφψ21+=，且|c 1|>|c 2|，此分⼦轨道中电⼦将有较⼤的⼏率出现在( ) a. C 核附近 b. O 核附近c. CO 两核连线中点d. CO 两核之间答案：a.7.由分⼦轨道法⽐较O 2+，O 2，O 2-的键长顺序为( ) a. O 2+>O 2>O 2- b. O 2+O 2->O 2+ d. O 28.⽐较O 2+，O 2，O 2-的键级顺序为( ) a. O 2+>O 2>O 2- b. O 2+O 2->O 2+ d. O 29.NO 分⼦的⼀个成键轨道O N c c φφψ21+=，且|c 1|>|c 2|，此分⼦轨道中电⼦将有较⼤的⼏率出现在( ) a. N 核附近b. O 核附近c. NO 两核连线中点d. NO 两核之间答案：a.10．通过变分法计算得到的微观体系的能量总是( ) 33. 等于真实体系基态能量b.⼤于真实体系基态能量c.不⼩于真实体系基态能量d.⼩于真实体系基态能量答案：c.11. 下列分⼦(或离⼦)哪个是顺磁性的( ) a. F 2 b. B 2 c.CO d. N 2答案：b.12.O 2的最⾼占据轨道(HOMO)是( ) a.3g σ b.1uπc.1gπd.3u σ答案：c.13. N 2的最低空轨道(LUMO)是( ) a.3g σ b.1uπc.1gπd.3u σ答案：c.14. 以z 轴为键轴，按对称性匹配原则，下列各对原⼦轨道能组成分⼦轨道的是( )a.s,dxyb. p x, dz 2c.p y , dz 2d. p z , dz 2 答案：d.15.按MO 理论处理，下列键级顺序哪个正确( ) a. F 2+>F 2>F 2- b.F 2+16.含奇数个电⼦的分⼦或⾃由基在磁性上( ) a. ⼀定是反磁性 b. ⼀定是顺磁性 c. 可为顺磁性或反磁性 d.不确定答案：b.17. 下列分⼦的键长次序正确的是( )a. OF -> OF > OF +b. OF > OF -> OF +c. OF +> OF > OF -d. OF - > OF +> OF 答案：a.18.下列分⼦(或离⼦)中，哪些是反磁性的( ) a. O 2+b. O 2－c. COd. O 2答案：c.19. 下列说法中，不是LCAO-MO 三个原则的是： a.能量相近 b.能量最低 c.对称性匹配 d.最⼤重叠答案：b.20. H 2+的Rr r Hb a 11121?2+--?-=时，已采⽤的下列处理⼿段是( )a.单电⼦近似b.变量分离c.定核近似d.中⼼⼒场近似答案：c.21. ⽤紫外光照射某双原⼦分⼦，使该分⼦电离出⼀个电⼦。
结构化学王军课后习题答案结构化学王军课后习题答案结构化学是一门研究物质的组成、结构和性质的学科。
它在化学领域中占有重要地位，对于理解和应用化学知识具有重要意义。
在学习结构化学的过程中，课后习题是巩固知识和提高能力的重要途径。
下面是对结构化学王军课后习题的一些答案和解析。
第一章：原子结构和化学键1. 什么是原子的电子云模型？答案：原子的电子云模型是指原子中电子的分布情况。
根据量子力学理论，电子不是固定在某个轨道上运动，而是存在于原子核周围的一片空间中，这片空间就是电子云。
2. 什么是共价键？答案：共价键是指通过共享电子对来连接两个原子的化学键。
共价键的形成需要两个原子都有未配对的电子，它们通过共享电子对来填补各自的电子壳，从而达到稳定的电子构型。
第二章：分子结构和分子间相互作用1. 什么是分子的立体构型？答案：分子的立体构型是指分子在空间中的排布方式。
它包括分子的空间取向、构型和手性等方面的特征。
2. 什么是分子间相互作用？答案：分子间相互作用是指分子之间由于电荷分布的不均匀而产生的相互吸引或排斥的力。
常见的分子间相互作用包括范德华力、氢键、离子键等。
第三章：有机化合物的结构与性质1. 什么是有机化合物？答案：有机化合物是指含有碳元素的化合物。
它们通常具有较为复杂的结构，并且在自然界中广泛存在，包括石油、天然气、植物和动物体内的化合物等。
2. 有机化合物的结构对其性质有何影响？答案：有机化合物的结构对其性质有着重要影响。
例如，有机化合物的分子量、分子形状、官能团的种类和位置等都会影响其物理性质（如熔点、沸点、溶解度等）和化学性质（如反应活性、稳定性等）。
第四章：无机化合物的结构与性质1. 什么是晶体结构？答案：晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式。
晶体结构的研究对于理解无机化合物的性质和应用具有重要意义。
2. 无机化合物的结构如何影响其性质？答案：无机化合物的结构对其性质有着重要影响。
例如，晶体结构的对称性决定了无机化合物的光学、电学和磁学性质；晶体中的空隙和通道结构可以影响分子在其中的扩散和吸附行为。
《结构化学》第三章习题答案3001 ( A, C )3002 H ab =∫ψa [-21∇2- a r 1 - br 1 +R 1 ] ψb d τ =E H S ab + R 1 S ab - ∫a r 1ψa ψb d τ= E H S ab + K因 E H = -13.6e V , S ab 为正值,故第一项为负值; 在分子的核间距条件下, K 为负值。
所以 H ab 为负值。
3003 ∫ψg ψu d τ=(4 - 4S 2)-1/2∫(ψa s 1+ψb s 1)((ψa s 1-ψb s 1)d τ = (4 - 4S 2)-1/2∫[ψa s 12 -ψb s 12 ] d τ= (4 - 4S 2)-1/2 [ 1 - 1 ] = 0故相互正交。
3004 ( C )3006 描述分子中单个电子空间运动状态的波函数叫分子轨道。
两个近似 (1) 波恩 - 奥本海默近似 ( 核质量 >> 电子质量 )(2) 单电子近似 (定态)3007 单个电子3008 (B)3009 (1) 能级高低相近(2) 对称性匹配(3) 轨道最大重叠3010 不正确3011 (B)3012 ψ= (0.8)1/2φA + (0.2)1/2φB3013 能量相近, 对称性匹配, 最大重叠> , < 或 < , >3014 正确3015 不正确3016 σ π π δ30173018 z3019 (C)3020 π3021 σ轨道: s -s , s -p z , s -d z , p z –p z , p z -2z d , 2z d -2z d ,π轨道p x –p x ,p x –d xz ,p y –p y ,p y –d yz ,d yz –d yz ,d xz –d xzδ轨道:d xy -d xy , d 22y x -- d 22y x -3022 σ δ π 不能 不能3023 (B)3024 原子轨道对 分子轨道p z -d xy ×p x -d xz πd 22y x -- d 22y x - δ2z d -2z d σp x –p x π3025 1σ22σ21π43σ2 , 3 , 反磁3026 d xy , δ3027 p y , d xy3028 C 2 ( 1σg )2( 1σu )2( 1πu )2+2 s -p 混杂显著.因1σu 为弱反键,而1σg 和1πu 均为强成键,故键级在2-3之间.3029 N 2: (1σg )2(1σu )2(1πu )4(2σg )2O 2: σ2s 2σ2s σ2pz 2π2px 2π2py 2π2px *π2py *1或 ( 1σg )2(1σu )22σg 2(1πu )4(1πg )23030 ( 1σg )2( 1σu )2( 1πu )4( 2σg )2的三重键为 1 个σ键 (1σg )2,2个π键 (1πu )4,键级为 3( 1σu )2和(2σg )2分别具有弱反键和弱成键性质, 实际上成为参加成键作用很小的两对孤对电子,可记为 :N ≡N: 。
因此N 2的键长特别短,键能特别大, 是惰性较大的分子。
3031 O 2[KK (σg s 2) 2 (σu s 2*) 2 (σg2p *)2 (πu s 2)4 (πg2x p *)1 (πg2y p *)1 ] 顺磁性C 2 [KK (σg s 2) 2 (σu s 2*) 2(πg2x p )2 (πg2y p )2] 反磁性3032 KK ( 1σg )2(1σu )2 (1πu )3 约 3/2[1σ22σ23σ21π44σ2]5σ22π4 13033 (1) 1σ22σ23σ21π4 1 反(2) σ1s 2σ1s 2 σ2s 2σ2s 2σ2pz 2π2py 2π2pz 2π2py *2π2px *1 1.5 顺 3034 π3py , π3pz ; π3px3035 CN -( 1σ)2(2σ) 2(1π)2+2(3σ)2键级: 33036 CF KK -( 1σ)2(2σ) 2(3σ)2 (1π)4(2π)1不论 s -p 混杂是否明显, 最高占据的 MO 为(2π)1 , 它是反键轨道。
故(C-F)+键强些,短些。
3037 Cl 2: σ3s 2σ3s *σ3px 2π3py 2π3pz 2π3py *2π2pz *2 反磁性O2+: σ2s2σ2s*2σ2px2π2py2π2pz2π2py*` 顺磁性.CN-: -( 1σ)2(2σ) 2 (1π)4(3σ)2反磁性. 3038 (A), (C)3039 (C)3040 NF+( 1σ)2(2σ) 2(3σ)2 (1π)4(2π)1键级 2.5磁性顺磁性( 有一个不成对电子)3041 (A)3042 OF+> OF > OF-3043 E N2 > E N2+E O2+ > E O2E OF > E OF-E CF+> E CFE Cl2+ > E Cl23044 是一个极性较小的分子, 偶极矩方向由氧原子指向碳原子。
3045 OH 的HOMO 是1σ轨道. 这是个非键轨道, 基本上是O 原子的2p轨道.因此, OH 的第一电离能与O 原子的2p轨道的电离能非常接近。
HF 的结构与OH 类似, 它的HOMO 是1σ轨道, 也是个非键轨道, 基本上是F 的2p轨道。
因此,HF 的第一电离能与F 原子2p轨道的电离能非常接近。
3046 (1) OH 基的电子结构为:( 1σ)2(2σ)2(3σ)2(1π2py)2(1π2pz)1(2) 未成对电子占据π轨道(3) 1σ轨道是非键轨道, 仍保持O 原子的2p轨道的特性(4) OH-的最低的电子跃迁的能量比OH 基的要高3047 H 和F 以σ键结合;ψHF= N[φH (1)φF (2) + φF (1)φH (2)] [αH (1) βF (2) - βF(1) αH(2)]N为归一化系数3048 (1) ( 1σ)2(2σ)2(3σ)2(1π)4(2) HF 分子的键长r HF= r H + r F - 0.09∆ , r H, r F是共价半径.=( 37 + 71 - 0.09×1.9)pm , ∆= 4.0 - 2.1 = 1.9= 107.8 pm3049 H2+;He2+;C2+;NO3050 分子N22-O22-F22-N2O2F2电子数16 18 20 14 16 18净成键电子数 4 2 0 6 4 2F22-净成键电子数为0 , 不能稳定存在N22-和O22-能稳定存在r N22- > r N2r O22- > r O23051 分子 N 2+ O 2+ F 2+ N 2 O 2 F 2电子数 13 15 17 14 16 18净成键电子数 5 5 3 6 4 2r N 22- > r N 2r O 22- > r O 2r F 2+ > r F 23052 分子 电子数 最高占有分子轨道 磁性N 2 14 ↑↓ 3σg 反O 2 16 ↑ ↑ 2πg 顺F 2 18 ↑↓ ↑↓ 2πg 反O 22+ 14 ↑↓ 3σg 反F 2+ 17 ↑↓ ↑ 2σg 顺3053 CO KK (1σ)2(2σ)2(1π)4(3σ)2NO KK (1σ)2(2σ)2(1π)4(3σ2)(2π)1NO 在高能反键轨道上有一电子, I 1较低。
3054 [Kr] (1σ)2(2σ)2(3σ2) (1π)43055 N 2+< N 2; NO +> NO; O 2+> O 2; C 2+< C 2F 2+> F 2; CN +< CN; CO +< CO3056 (1) O 2 电子结构为KK (σ2s 2) (σ2s *2) (3σ2pz 2) (π2py 2) (π2pz 2) (π2py *1) (π2px *1)顺磁性分子(2) O 22-> O 2-> O 2 > O 2+(3) 1865 cm -13057 比 (AB)+的键能小: O 2, NO,比 (AB)-的键能小: C 2, CN3058 Li 2> Li 2+C 2 > C 2+O 2 < O 2+F 2 < F 2+3059 小3060 H 2+ 比 H 2 在成键轨道 (σ1s )上少一个电子, H 2+的键级为 0.5, H 2 的键级为 1 。
O 2+比 O 2 在反键轨道 (π2p * )上少一个电子, O 2+的键级为 2.5; O 2 的键级为 2.0 。
3061 (C)3062 成键轨道ψσ1s = N (e 0/a r a - + e 0/a r b -)在 M 点, r a = 40 pm, r b = 106 pm + 40 pm = 146 pmψM 2= N 2(e -40/52.9 + e -146/52.9)2在 N 点, r a = 40 pm, r b = 66 pmψN 2= N 2(e -40/52.9 +e -66/52.9)23062 M,N 两点概率密度之比为 : 22NM ψψ= 0.4958 3063 反键σ1s * 轨道ψ= N (e 0/a r a - + e 0/a r b -)在 M 点, r a = 106 pm - 40 pm = 66 pm, r b =40 pmψM 2= N 2(e -66/52.9- e -40/52.9)2在 N 点, r a = 146 pm, r b = 40 pmψN 2= N 2(e -146/52.9 - e -40/52.9)2M,N 两点概率密度之比为:22NM ψψ = 0.2004 3064 已知 MN = 10.0, AM = 22.4, 故AN = ( 22.42-10.02)1/2 = 20.0BN = 106 - 20 = 86.0BM = ( 86.02+10.02)1/2 = 86.6从而得 M 点之 r A = 22.4 pm, r B = 86.6 pmψM = 8.210×10-4(e -22.4/52.9 + e -86.6/52.9)= 6.98×10-4 pm -3/2ψM 2= 4.87×10-7 pm -33065 H 2 分子体系:空间波函数ψs = ψa (1) ψb (2) + ψa (2) ψb (1)ψA = ψa (1) ψb (2) - ψa (2) ψb (1)自旋波函数 χ1= α (1) α (2), χ2= β(1) β(2)χ3=α (1) β(2), χ4= β(1) α (2)χ5= -χ3+ χ4=α (1) β(2) + β(1) α (2)χ6= χ3- χ4= α (1) β(2) - β(1) α (2)完全波函数单重态ψⅠ=ψs χ6三重态ψⅡ=ψA χ1ψⅢ=ψA χ2ψⅣ=ψs χ53066 (A.) 3067 ψ=(2+2S ab 2)-1/2 [φa (1) φb (2)+ φa (2) φb (1)]×2/1 × [α (1) β(2)- α(2) β(1)] 3068 ψMO =(2+2S )-1/2 [ψa (1) +ψb (1)][ ψa (2) +ψb (2)] ψVB =(2+2S )-1/2 [ψa (1) ψb (2)+ ψa (2) ψb (1)]简单分子轨道理论将电子 (1) 和 (2) 安放在分子轨道 (ψa +ψb )上, 分子轨道是基函数; 价键理论将电子 (1) 和 (2) 安放在原子轨道ψa 和ψb 上, 原子轨道是基函数 ψMO 中包含共价项和离子项 ( 各占 50% ) ψVB 中只含共价项3069 [-21(∇12+∇22)- 12a r - 22a r +11b r ] - 21b r + 121r + ab r 2]ψ(x 1y 1z 1x 2y 2z 2) = E ψ (x 1y 1z 1x 2y 2z 2)式中 r a 1 ,r a 2 分别为 He 核与电子 1,2 间距离r b 1 , r b 2分别为 H 核与电子 1,2 间距离r 12 为 1,2 电子间距离r ab 为 He, H 核间距离3070 转动, 振动和电子运动转动振动--转动电子--振动--转动3071 (D)3072 能级差增大的有: 一维势箱, 刚性转子能级差减小的有: 非谐振子, H 原子能级等间隔排列的有: 谐振子3073 4, 3, 23074 对称伸缩, 不对称伸缩, 面内弯曲和面外弯曲对称伸缩不对称伸缩和弯曲振动3075 H 2, CH 4 3076 ∆ν~= 2B = h /(4π2Ic ) 相邻转动能级差的递增值相等, 选律∆J = ±1 。
