第九章 共价键和分子间作用力.doc

第九章 共价键和分子间作用力1. 根据价键理论写出下列分子的结构式：BBr3、CS2、SiH4、PCl5、C2H4解： 略。2. 分别用VB法和MO法说明下列双原子分子共价键的类型。O2 、B2 、CO解：略3. 试用轨道杂化理论说明下列分子的空间构型。PF3、COCl2、C2H4、SiCl4、H2S解：PF3：sp3不等性杂化，分子结构为三角锥型。COCl2：sp2杂化，分子结构为平面三角形。 C2H4：sp2杂化，分子结构为平面三角形。 SiCl4：sp3等性杂化，分子结构为正四面体型。 H2S：sp3不等性杂化，其中两个sp3杂化轨道分别为孤对电子占有，另两个分别与H成键，故分子结构为V型。4. 试用轨道杂化理论说明，BF3是平面三角形的空间构型，而NF3却是三角锥形。解：BF3中B的价电子结构为2s22p1，形成分子时，进行sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的p轨道成键，故BF3分子为平面三角形；NF3中的N价电子结构为2s22p3，形成分子时，进行sp3不等性杂化，其中一个sp3杂化轨道为孤对电子占有，另三个电子分别与F成键，故分子结构为三角锥型。5. Use the valence shell electron-pair repulsion theory to predict for each of the following: the geometric arrangement of electron pairs around the central atom, the molecule shape.NO2、SF6、SO32-、ClO4-、C1O3-、NH4+解： NO2：价电子对数=(5+0)/2=2.5，相当于3，有1对孤对电子，V形构型。SF6：价电子对数=(6+6)/2=6，无孤对电子，八面体构型。：价电子对数=(6+2)/2=4，有一对孤对电子，三角锥体构型。：价电子对数=(7+1)/2=4，有一对孤对电子，三角锥体构型。：价电子对数=(5+4-1)/2=4，有一对孤对电子，四面体构型。6. 用VB法和MO法分别说明H2能稳定存在而He2不能稳定存在。解：VB法认为共价键具有饱和性，H原子有一个未成对电子，故可以和另一个H原子构成H2分子，而He原子无未成对电子，已饱和故不能形成He2。按照MO法，H2的键级为1，而He2的键级为0，所以H2能稳定存在而He2不能稳定存在。7. Predict the relative stabilities of the species O2+, O2, O2- according to molecular orbital theory.解：的键级=(10-5)/2=2.5的键级=(10-6)/2=2的键级=(10-7)/2=1.5所以，稳定性：8. 试用MO法说明N2+和CN-的磁性。解：的分子轨道中电子排布为：其中有一个未成对电子，所以为顺磁性物质。的分子轨道中电子排布为：无未成对电子，故为反磁性物质。9. 分别用价键理论和价键轨道理论写出BeCl2的空间构型，并比较两者的异同。解：略。10. 试用HMO法写出SO3的空间构型，并说明此分子是否有极性？解：由于SO3分子结构为平面正三角形，分子含有中四中心六电子P键()，结构对称，故SO3分子无极性。11. 区别下列名词(1) 分子构型和分子的电子构型；(2) 杂化轨道和分子轨道；(3) 等性杂化和不等性杂化；(4) 成键分子轨道和非键分子轨道；(5) 极性键和极性分子；(6) 化学键和氢键。解：略。12. 下列说法是否正确?(1) 原子形成共价键的数目与其基态时所含有的未成对电子数相等；(2) 直线形分子是非极性分子；(3) 凡是三原子组成的直线形分子，中心原子是以sp杂化方式成键的。(4) 同类分子中，分子越大，分子间作用力也越大。解： （1）不正确；（2）不正确；（3）正确；（4）正确。13. 下列分子中，哪些分子具有对称的空间构型？哪些分子有极性？SO2、NH3、H2S、CHCl3、PCl3、BeF2、CCl4、Cl2解：具有对称的空间构形的分子有：BeF2、CCl4、Cl2。有极性的分子有：SO2、NH3、H2S、CHCl3、PCl3。14. 解释下列现象：(1) F的电负性大于O，但HF的沸点却低于H2O；(2) 乙醇(C2H5OH)和二甲醚(CH3OCH3)分子式相同，但前者的沸点为78.5C，后者却为-23C；(3) 邻羟基苯甲酸在CCl4中的溶解度比对羟基苯甲酸大。解： （1）略。（2）乙醇能形成分子间氢键，而二甲醚则不能。（3）邻羟基苯甲酸中存在着分子内氢键从而减小了它的极性，而CCl4是非极性分子，因此它在CCl4中的溶解性极大。对羟基苯甲酸中不存在分子内氢键，极性较强，故在CCl