中级无机化学答案整理版

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中级无机化学项斯芬 姚光庆 编著 北京大学出版社第一章1.4.解:1) H 2O 2C 22(2)S 2O 32C3v3) N 2O (N N O 方式 ) C v(4)Hg 2Cl 2 D h5)H 2C=C=CH 2 D2d(6)UOF 4 C 5v7) BF 4T d(8)SClF 5C 4v9) 反 -Pt (NH 3)2Cl 2D2h(10)PtCl 3(C 2H 4)C2v第二章2.1 解:transP 代表 PPh 3)2.2 解 1)MA 2B 4Ni 2+d 8 组态 Pt 2+ d 8 组态第四周期 分裂能小) 第六周期(分裂能大)ClNi PClClP Cl Cl Pt PP Cl P P Pt C C l l四面体构型 平面四方形构型(两种构型)BM BA B M A BAMAAA MBcis只有一种结构 2)MA 3B 3Co(en)2(NH 3)Cl 2+trans cis fac(面式) mer(经式) D 4h=00 C 2vC 3vC 2v2.3 Co(en)2Cl 2+ D 2hC 2 光活异构体 C 2trans Co(en)(NH 3)2Cl 2+ Cl Cl NH 3 NH 3cisCl NH 3trans(1) trans(2) 2.4 Co(en)33+ D 3PtCl(dien)+Ru(bipy)32+D 3H 3cis手性分子CH 2 CH 2 NH 2HNCH 2 CH 2 NH 2dien基本上为平面分子 ,无手性2.5 (1) 分别用 BaCl 2 溶液滴入,有白色沉液出现的为 [Co(NH 3)5Br]SO 4,或分别加入 AgNO 3溶液,产生浅黄色沉淀的为 [Co(NH 3)5SO 4]Br 。

(2) 等物质量的异构体中分别加入过量 AgNO 3,产生少量沉淀( 1molAgCl ↓) 的为前者(摩尔比为 2:1),产生大量沉淀( 2molAgCl ↓)的为后者。

或用电导方法测量,前者和后者的电导比为 2:3 (3) [Co(H 2O)4Cl 2]+顺式 C 2v 、反式 D 4h ,对称性不同,偶极矩不同,可以用物理方法鉴别,例 如红外或 Raman 光谱不同。

2.6 8 个 CN -基团在化合物中的化学环境是完全等同的, 可能的结构是四方反棱柱和四方棱柱构型,不可能是 12 面体( D 2d 点群),实验证明是四方反棱柱。

2.7 根据 HSAB 的协同作用( symbiotic )原理,软配体可使中心金属变软,反 之亦然, CN 是软配体, NH 3 是硬配体。

桥连配体 NCS 中 S 比 N 软,因此分子 结构为:(H 3N)5Co -NCS -Co(CN)52.8 同上题,桥连配体 NC 中 C 比 N 软,因此,分子结构为:Co(NH 3)5-NC -Co(CN)52.9 AgO 晶体中的 Ag(Ⅱ)实际上是 Ag(Ⅰ)和 Ag( Ⅲ)混合而成, d 10 的 Ag(I) 为 sp 杂化,直线型d 8的 Ag(Ⅲ)倾向 dsp 2杂化,以获得更多的晶体场稳定化能,因此为平面四方。

2.10 Mn(CO)5(NO)(1)C 4vCl NNO2) Co(PPh2Me)2(NO)Cl 2NO PPNOClClC P lClNO P C2v C1 C13)4)对映体的点群不变,未给出)[Fe(CO)4(CN)]C2vCNNi(PPhMe2)2Br3C2vBrBrBrC s D3h5) Ru(PPh3)3Cl2PPClClPClClClClC2vD3h C s 6) VOCl 42第三章3-3.1 Fe(CN)63-3-∴ Fe(CN) 63-为LS有一个未成对电子3+Fe(H 2O)63+为 HS有五个未成对电子d 8 Ni(CN) 42CN -强场 LS 平面四方3.2Ni 2+为 d 8 组态第四周期 Pt 2+ 为 d 8 组态,第六周期按照 g f g 为金属离子的性属,周期数越高, g 因子越大∴Pt 2+的 g 因子大于 Ni 2+的 g 因子。

( PtCl 42 ) (NiCl 42 )分裂能 大,容易形成平面四方构型, 小,则为四面体构型3.51(1)2p 1 L=1 , S 1 , 基谱项 2P2(2)2p 2 L=1 , S=1, 基谱项 3P (3)2d 1L=2 , S 1 , 基谱项 2D2 3(4)2d 3L=3 , S 3 , 基谱项 4F 2(5)3d 5L=0 , S 5 , 基谱项 6SClClClO ClC 2vFe 3+为 d 5,CN -强场配体H 2O 为弱场配体Fe(H 2O)63+NiCl 42 Cl -弱场 HS四面体21(6)3d9与3d1类似L=2,S 1,基谱项2D3.6 CoF63中,Co3+的电子组态为d6,高自旋(弱场配体)∴在T-S 图中,允许在跃迁是5T2g 5E g,只有一个吸收带。

113.7 0 17600cm 1B 918cm 1 Cr(H2O)63+中Cr3+为d3组态从T-S 图上得到:可能的两个允许跃迁为4A2 4T2 4A2 4T10 /B 17600 /918 19.2在横轴上找到19.2的点,作垂线与4T2和4T1分别相交于E/B=28.5和E/B=19.5 两点。

∴E1/B=28.5 E1=28.5× 918=26200(cm 1)E2/B=19.5 E2=19.5× 918=17901(cm 1)3.8(1d6组态强场)LS Rh(NH3)63+1A1g(2)Ti(H 2O)63+d12T2g(3HS,弱场)Fe(H2O)63+ d56A1g3.9CrL6 d3LMCT 光谱a)4A2g→4T2g(4F)(低能量峰)4A2g→4T1g(4F)(高能量峰)2b)en ox F配位场强度减弱F 的配位场强度最弱,在T-S 图中偏左,∴有可能得4A2g→4T1g(4P)的跃迁3.10 Mn2+为d5,H2O 为弱场配体d5弱扬,基谱项为六重态的6A1,而高能级谱项中没有相应的六重态谱项,∴没有自旋允许的跃迁。

Cr(aq)3+为d3,弱场cis- PtCl 2(PR 3)2反位效应 PR 3>Cl -允许的电子跃迁有 4A 2→4T 1,4A 2→T 1,吸收光谱在能量较低的可见光区, ∴有色。

3.11 d 2 组态的金属含氧酸根离子+4 +5 +6 +6 CrO 44 , MnO 43 ,FeO 42 和 RuO 42 , 四周期 四周期 四周期 五周期氧化态和所在周期的位置对下列性质有影响 ( 1) RuO 42 的 t 最大,CrO 44 的 t 最小。

(2)FeO 42 有最短的 M -0 键,∵ Fe(Ⅵ )离子半径最小r Fe(Ⅵ )< r Mn( Ⅴ )< r Cr(Ⅳ )( 3)是 LMCT 第四章4.1 进入基团 y 不同而反应速率相同,说明反应与 y 无关,速控步为离去基团的解离,因此反应属于 S N 1反应,即离解机理,或 D 机理。

4.2Cl NH 3反位效应的顺序为: NO 2ClNH 34.3(1)PR 3+PR 3 Cl PR 3 PtClcisCl Cl PtNO 22-NH 3PR 3 ClCl PtPR 32+Cl -NO 2Cl Pt(2) . trans-PtCl 2(PR 3)2 反位效应 PR 3>Cl -反位效应 PR 3>Cl(3)反位效应 Cl >NH 3≥py 4.5 速率=k 1[Au(dien)Cl 2+]+k 2[Au(dien)Cl 2+][Cl *-] 取代反应中存在两种机理①前一项表示 S N 1 反应,即单分子反应的离解机理, ② 后一项表示双分子取代的缔合机理。

注: k 1通常溶剂合作用的过程,表现为离解机理第5章Cl * +2NN Cl *NN+24.6 Mn(H 2O)26+> Ni(H 2O)62+> Ir(NH 3)36+> Rh(NH 3)63+> Co(NH 3)36+活性逐渐减小d 5(HS)d 8d 6(LS) d 6(LS) d 6(LS)5.1 B(OCH 3)3+4NaH250 CNaBH 4+3NaOCH 32-PR 3 Cl PtPR3Cl Cltrans(1)2)-Cl-ClN N N Cl4BF 3+3NaBH 4(C 2H 5)2O2B 2H 6+3NaBF 4由 B 2H 6 再制备其它高级硼烷和衍生物 例: 2B 2H 6 120 CB 4H 10 +H 25 B 4H10o120C4 B 5H 11+3 H 22 NaBH 4 +5 B 2H 6 Na 2[B 12H 12]+13 H 25.2 (n+x) 中的 x骨架电子对数(1) B 5H 9 B 5H 5+4 2 5+2 (2) B 5H 11 B 5H 5+63 5+3 (3) B 3H-81B 3H -31+53 3+3 (4) Na 2[B 10H 10] B 10H101 10+1 (5) C 2B 4H 6~B 6H 6+216+1(1 个 C ≈1 个 B+1 个 e)(6) C 2B 4H 8 ~B 6H 6+42 6+25.3 B 4H 10B 4H 4+6 n+3 蛛网式4个 3c -2eBHB8e 1个B -B2e 2个 BH 28e2个BH4e22e巢式4个 3c -2e BHB 8e 1个 3c -2eBBB2e 5个 B -H10eH HHB 5H 9 B 5H 5+4 n+22 个 B - B4e24eB 10H 122-n+2 巢式(开式) B 10H 122n+3蛛网式参看表 5.4, B 原子个数为 10 的横排5.6(1)1,5-C 2B 3H 5n+1 闭式B 5H 11 B 5H 5+6 n+3开式2个 3C - 2eBBB 4e 3个 3C- 2eBHB6e 2个 BH4e3个 BH 212e5.4B 10H10n+1 闭式 2)1,2-C 2B 4H 6n+1 闭式26eB5.7A S4类 P 4Te 46三枝柱5+ 6=9 + 2C 8H 8立方烷6 + 8 = 12 + 2第6章6.1H 3C CH 3 CH 3 3Al Al CH 3H 3CCH 33空间位阻大,形成单体6.33)2,3-C 2B 4H 8n+2 开式4) Cp -1Co 3+B 4H 28-n+3 网式问题:H 的位置n+2面 顶 棱F + V = E + 2四面体 4+4 = 6+23c - 2e 桥键 B 4H 8(1) Si(CH3)4 P b(CH3)4热分解较难热分解较易因为Si-C 键较强Pb-C键较弱(2) Li 4(CH3)4 B(CH3)3 Si(CH3)4 Si(CH3)3ClLewis 酸性B(CH3)3 > Li4(CH3)4 > Si(CH3)3Cl >Si(CH3)4单体多聚错误较多。