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第三章双原子分子的结构和性质习题解答 写出 和的键级 键长长短次序及磁性 解 微粒键级2 521 51键长次序 磁性顺磁顺磁顺磁反磁 3 6 按分子轨道理论说明Cl2的键比的键强还是弱 为什么 解 Cl2的键比的键弱 原因是 Cl2的基态价电子组态为 键级为1 而比Cl2少1个反键电子 键级为1 5 3 2 画出CN 的分子轨道示意图 写出基态的电子组态 计算键级及不成对电子数 解 CN 与N2为等电子 分子 其价层分子轨道与N2分子大致相同 分子轨道轮廓图如下 3 4 1 5 2 6 3 7 基态电子组态为 1 2 2 2 3 2 4 2 1 4 5 2 键级 1 2 成键电子数 反键电子数 1 2 10 4 3未成对电子数为0 因而磁距为0 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 解 NF NF 和NF 分别是O2 的等电子体 它们的基态电子组态 键级 不成对电子数及磁性等情况如下 分子 基态电子组态键级不成对电子磁性NFKK 3 2 4 2 5 2 1 4 2 222顺磁性NF KK 3 2 4 2 5 2 1 4 2 12 51顺磁性NF KK 3 2 4 2 5 2 1 4 2 31 51顺磁性 3 9 OH分子于1964年在星际空间发现 a 试按分子轨道理论只用O原子的2P轨道和H原子的1s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 解 a H原子的1s轨道和O原子的2Pz轨道满足对称性匹配 能级相近 它们的能级都约为 13 6eV 等条件 可叠加形成 轨道 OH的基态价电子组态为 2 2 3 2 1 3 2 2实际上是O原子的 2s 2 而 1 3实际上是O原子的 2Px 2 2Py 1或 2Px 1 2Py 2 因此 OH的基态价电子组态亦可写为 2s 2 2 2p 3 2s和 2p是非键轨道 OH有两对半非键电子 键级为1 3 14 b 在1 轨道上有不成对电子 c 1 轨道基本上定域于O原子 d OH和HF的第一电离能分别是电离他们的1 电子所需要的最小能量 而1 轨道是非键轨道 即电离的电子是由O和F提供的非键电子 因此 OH和HF的第一电离能差值与O原子和F原子的第一电离能差值相等 OH分子的基态光谱项为 3 30 由紫外光电子能谱知 NO分子的第一电离能为9 26eV比CO的第一电离能 14 01eV 小很多 试从分子的电子组态解释其原因 解 CO的组态为N
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