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 22C(2)S 2O 32- 3v C (3)N 2O (N -N -O 方式) v C ∞(4)Hg 2Cl 2h D ∞(5)H 2C=C=CH 2 2d D (6)UOF 4 C 5v (7)BF 4-d T (8)SClF 54v C(9)反-Pt(NH 3)2Cl 2 2h D(10)PtCl 3(C 2H 4)- 2v C第二章 2.1 解:Ni 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)P Ni ClP ClClCl P Ptrans cis四面体构型 平面四方形构型(两种构型) 只有一种结构 (P 代表PPh 3)2.2 解 (1)MA 2B 4(2)MA 3B 3M A BB M AA BM AAB M A A Btrans cis fac(面式) mer(经式) D4h C2v C3v C2vμ=0 μ≠0 μ≠0 μ≠0μfac>μmer2.3 Co(en)2Cl2+D2h C2光活异构体C2Co(en)2(NH3)Cl2+33Htrans cisCo(en)(NH3)2Cl2+3333NHNH33trans(1)trans(2) cis2.4 Co(en)33+Ru(bipy)32+手性分子D3D3PtCl(dien)+dienHNCH2CH2CH2NH2NH2CH2基本上为平面分子,无手性2.5 (1) 分别用BaCl2溶液滴入,有白色沉液出现的为[Co(NH3)5Br]SO4,或分别加入AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀的为[Co(NH3)5SO4]Br。

(2)等物质量的异构体中分别加入过量AgNO3,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(H2O)4Cl2]+顺式C2v、反式D4h,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(D2d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,NH3是硬配体。

桥连配体NCS中S比N软,因此分子结构为:(H3N)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(NH3)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,d10 的Ag(I)为sp杂化,直线型d8的Ag(Ⅲ)倾向dsp2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)C4v(2)Co(PPh2Me)2(NO)Cl2C2v C2v C1 C1 (对映体的点群不变,未给出)(3)[Fe(CO)4(CN)]-C2v C3v(4)Ni(PPhMe2)2Br3C2v C s D3h(5)Ru(PPh3)3Cl2D3h C s C2v(6)VOCl42C3v C2v第三章 3.1 3-6Fe(CN)3+26Fe(H O) 3+Fe 为d 5,CN --强场配体H 2O 为弱场配体∴3-6Fe(CN)为LS3+26Fe(H O)为HS 有一个未成对电子有五个未成对电子d 8 Ni(CN)42- NiCl 42- CN --强场 LS Cl --弱场 HS平面四方四面体3.2 Ni 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 3.5(1)2p 1 L=1, 12S =, 基谱项 2P (2)2p 2 L=1, S=1, 基谱项 3P (3)2d 1L=2, 12S =, 基谱项 2D (4)2d 3 L=3, 32S =, 基谱项 4F(5)3d 5 L=0, 52S =, 基谱项 6S(6)3d 9 与3d 1类似 L=2, 12S =, 基谱项 2D3.6 CoF 63-中,Co 3+的电子组态为d 6,高自旋(弱场配体)∴在T -S 图中,允许在跃迁是5T 2g →5E g ,只有一个吸收带。

3.7 1017600cm -∆=1918cm B -=Cr(H 2O)63+中Cr 3+为d 3组态 从T -S 图上得到:可能的两个允许跃迁为4A 2→4T 2 4A 214T →0/17600/91819.2B ∆==在横轴上找到19.2的点,作垂线与4T 2和4T 1分别相交于E/B=28.5和E/B=19.5两点。

∴E 1/B=28.5 E 1=28.5×918=26200(cm -1) E 2/B=19.5E 2=19.5×918=17901(cm -1)3.8 (1)LSRh(NH 3)63+d 6组态 强场1A 1g(2)Ti(H 2O)63+d 12T 2g(3)Fe(H 2O)63+d 5HS ,弱场6A 1g 3.9 CrL 6d 3LMCT 光谱(a )4A 2g →4T 2g (4F)(低能量峰)4A 2g →4T 1g (4F)(高能量峰)(b ) enox 2- 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4A 2g →4T 1g (4P)的跃迁 3.10 Mn 2+为d 5,H 2O 为弱场配体d 5弱扬,基谱项为六重态的6A 1,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d 3,弱场允许的电子跃迁有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 +6CrO 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 ClCl 2Cl NH3NO 2H 3Cl ClClPtCl cistrans--∵ 反位效应的顺序为: NO 2-> Cl ->NH 3 4.3 (1)PR 3PR 3PR3PR 3PR 3Cl Cl-Cl-PR 3PR Cl c i s2++cis- PtCl 2(PR 3)2 反位效应 PR 3>Cl -(2) . trans-PtCl 2(PR 3)2 反位效应 PR 3>Cl -Cl Cl Cl PR 3Cl PR 3PR 3PR 3trans2--反位效应PR 3>Cl - (3)py3NH 3NH 3ClPt+∵ 反位效应Cl ->NH 3≥py4.5 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 (1)Cl NCl N+2*SCl*--S-Cl -+2(2)Cl NCl N+2*Cl*--Cl-+24.6 2+2+3+3+3+2626363636Mn(H O) > Ni(H O) > Ir(NH ) > Rh(NH ) > Co(NH )活性逐渐减小d 5(HS) d 8 d 6(LS)d 6(LS) d 6(LS)第5章5.1 o250C 3343B(OCH )+4NaH NaBH +3NaOCH −−−→252(C H )O342644BF +3NaBH 2B H +3NaBF −−−−→由B 2H 6再制备其它高级硼烷和衍生物例:o120C2641022B H B H +H −−−→o 120C41051125 B H 4 B H +3 H −−−→4262121222 NaBH +5 B H Na [B H ]+13 H 5.2(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 11B 5H 5+63 5+3 (3) -138B H-133+5B H 3 3+3 (4) Na 2[B 10H 10] 2-1010B H110+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+426+25.3 B 4H 10 B 4H 4+6n+3 蛛网式B 5H 9B 5H 5+4 n+2 巢式B 5H 11 B 5H 5+6n+3开式2个 3C -2e BBB 4e 3个 3C -2e BHB 6e 2个 BH 4e 3个 BH 2 12e26e5.4 21010B H -n+1 闭式2-1012B H n+2 巢式(开式)21012B H -n+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(2)1,2-C 2B 4H 6n+1闭式(3)2,3-C 2B 4H 8n+2开式(4)-13+2-48Cp Co B Hn+3 网式问题: H 的位置Co 3+或Co +? B 4H 8n+2面 顶 棱F + V = E + 25.7 A S4类P 4 四面体4+4 = 6+246Te三枝柱 5+ 6 = 9 + 2 C 8H 8立方烷6 + 8 = 12 + 2第6章 6.1CH 3AlCH 3CH 3CH 3AlH 3C H 3CAlMeMeMe MeMeMeMeMeMe3c -2e 桥键 空间位阻大,形成单体6.3(1) Si(CH 3)4 P b (CH 3)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(CH 3)4 B(CH 3)3Si(CH 3)4Si(CH 3)3ClLewis 酸性 B(CH 3)3 > Li 4(CH 3)4 > Si(CH3)3Cl >Si(CH 3)4单体多聚错误较多。