2021年西南大学继续教育学院大作业解答学-结构化学【0225】

1、2021年西南大学持续教育学院大作业解答学期：2021年春季 课程名称【编号】：构造化学【0225】 考试类别:大作业 总分值：100 分一、1,2,3,4题必做，5,6题任选一题二、每题20分，总分100分1. 假设在花菁染料一价正离子中运动的电子可用一维势箱近似表示其运动特征：估计这一势箱的长度l = 1.3 nm，依据能级公式en = n2h2/8ml2 (h = 6.626210-34 j s, m = 9.1095 10-31 kg)，估算电子跃迁时说汲取的光的波长。2. 氢原子2p轨道波函数为 试答复以下问题。1原子轨道能e = ?2轨道角动量|m| = ? 轨道磁矩| = ?3轨

2、道角动量m和z轴的夹角是多少度？4概率密度极大值处离核的间隔 为多少？3. 关于o2, o2+, o2-, o22-这四种氧物种，写出1价电子组态；2键级和磁性；3键长和离解能大小顺序。4. h2o分子中oh键的夹角为104.5。假设用杂化轨道描述中心o原子的成键轨道，试求1写出h2o分子的全部对称性元素，并推断其所属的分子点群；2成键杂化轨道中系数c1和c2值；32对孤对电子所占轨道的成分及其夹角。5. 金属钽ta为体心立方构造，晶胞边长a = 330 pm，试求。1ta晶胞内原子数目，原子半径和堆积系数；2金属ta的理论密度ta的相对原子质量为181；3假设用 = 154 pm的x射线，金

3、属ta最小衍射指标对应的衍射角是多少？6. 金属镍ni为面心立方构造，晶胞边长a = 354.2 pm，试求。1ni晶胞内原子数目，原子半径和堆积系数；2金属ni的理论密度ni的相对原子质量为59；3假设用 = 154 pm的x射线，金属ni最小衍射指标对应的衍射角是多少？评分标准和参照答案1. 该离子共有10个电子，当离子处于基态时，这些电子填充在能量最低的前5个型分子轨道上4分。离子受到光的照耀，电子将从低能级跃迁至高能级，跃迁所必必须的最低能量即第5和第6两个分子轨道的能级差4分。6分6分2.1主量子数n = 2 (4分)2角量子数 l = 1轨道角动量4分轨道磁矩4分3磁量子数 m =

4、 0设轨道角动量m和z轴夹角为4分4概率密度为为0或者180时概率密度最大对r微分并使之为04分3.1价电子组态o2 : (2s)2(2s*)2(2p)2(2p)4(2p*)22分o2+ : (2s)2(2s*)2(2p)2(2p)4(2p*)12分o2- : (2s)2(2s*)2(2p)2(2p)4(2p*)32分o22- : (2s)2(2s*)2(2p)2(2p)4(2p*)42分2键级和磁性每组0.5分o2 : 键级为2，顺磁2分o2+ : 键级为2.5，顺磁2分o2- : 键级为1.5，顺磁2分o22- : 键级为1，抗磁2分3键长顺序 o22- o2- o2 o2+2分离解能大小

5、顺序 o22- o2- o2 o2+2分4. 1c2旋转轴，2v镜面2分属于c2v点群 2分2 依据杂化轨道的正交归一性 3分 3分成键杂化轨道波函数为 2分4h2o分子中，中心o原子采纳sp3杂化 2分孤对轨道中s轨道成分为 = (1 - 20.2)/2 = 2分p轨道成分为 = (3 - 20.8)/2 = 2分杂化轨道夹角 2分5.1晶胞中有2个原子，顶点1个，体心1个; 2分设金属半径为r，晶胞边长为a r = 142.9 pm 3分堆积系数为3分2金属ta的密度 4分3ta为立方体心构造，衍射指标h+k+l为奇数时发生系统消光，最小衍射角对应的衍射指标为1102分依据晶面间距方程和bragg方程3分3分6.1晶胞中有4个原子，顶点1个，面心3个; 2分设金属半径为r，晶胞边长为a r = 124.6 pm 3分堆积系数为3分