无机化学第六章习题答案-宋天佑-第二版

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业61巴尔麦公式 =Bn里德堡公式 =RH（1n指出上述两个公式之间的内在联系，并由Rh=1.097105cm-1求出巴尔麦公式中的常数B的数值（以pm为单位）解：波长与波数之间互为倒数关系，既=1将巴尔麦公式=Bn2 =1=4B（1里德堡公式=Rh（1n12-1n22）中当n1=2将B的数值代入其中，得B=11.097105cm-1=3.646105cm6-2根据里德堡公式求算，氢原子核外电子由n2=3能级跃迁至n1=1能级时放出的波数和以pm为单位的波长解: 里德堡公

2、式 =RH（1n=1.097cm-1(112-132)=9.75=1=19.75104cm-1=1.03106-3钠的特征黄光波长为588nm，求这种光的频率及光子的能量。解：光波的波长，频率和光速c只之间的关系为=c将题设数据带入其中，得=3.00108ms光子的能量E与频率的关系为E=h将数据带入其中，得E=6.62610-34JS5.101014S-1=3.3810-19J6-4若核外某电子的动能为13.6eV，求该电子徳不罗意波的波长解：先将13.6eV转换成以J为单位的能量E=12mv2得v=213.61.60210-19J9.11动量p=mv=9.1110-31kg2.19106m

3、s-1=2.0010-24kgms-1=hp=6.62610-34Js=3.31102pm6-5用量子数n，l，m对原子核外n=4的所有可能的原子轨道分别进行描述。解：n=4，则l=0，1,2,3.L=0 m=-1,0，+1L=2 m=-2，-1,0，+1，+2L=3 m=-3，-2，-1,0+1，+2,+3轨道数目：1+3+5+7=16这16个原子轨道可以用量子数分别描述如下 N l m1 4 0 02 4 1 -13 4 1 04 4 1 15 4 2 26 4 2 -17 4 2 08 4 2 19 4 2 210 4 3 -311 4 3 -212 4 3 -113 4 3 014 4

4、 3 115 4 3 216 4 3 36-6用四个量子数n，l，m和ms。对原子核外n=3的所有电子进行分别描述解：n=3，则l=0,1,2L=0 m=0L=1 m=-1,0,+1L=2 m=-2，-1,0，+1，+2轨道数目： 1+3+5=9电子数： 29=18这18个电子运动状态可以用量子数分别描述如下： N l m ms 1 3 0 0 1 2 3 0 0 - 1 3 3 1 -1 1 4 3 1 -1 - 1 5 3 1 0 1 6 3 1 0 - 1 7 3 1 1 1 8 3 1 1 - 1 9 3 2 -2 1 10 3 2 -2 - 1 11 3 2 -1 1 12 3 2

5、-1 - 1 13 3 2 0 1 14 3 2 0 - 1 15 3 2 1 1 16 3 2 1 - 1 17 3 2 2 1 18 3 2 2 -16-7将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道。所需能量是否相同？为什么？若是He原子情况又怎样？若是He+或Li+情况又怎么样？解：将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道，所需能量相同，原因是氢原子核外只有一个电子，这个电子仅受到原子核的作用，电子的能量只与主量子数有关，如下式所示E=-13.6Z2n将He+或LI2+核外电子从激发态激发到2s或2p轨道，所需能量也相同，原因是这些氢原子核外只有一个电子，这个电子也仅仅收到原子核的作用

6、，电子的能量只与主量子数有关，不涉及内层电子的引力，而且还要受到其他电子的斥力。He第一层有两个电子，其中一个电子除了受原子核对它的引力外，还受到两一个电子对它的排斥作用。这一电子的排斥作用可以考虑成对它核电荷的屏蔽效应，2s和2p轨道受到的屏蔽不同，故两者的能量也不相同，所以电子从基态激发到2s和2p轨道，所需能量6-8Cu原子形成+1价离子时失去的是4s电子还是3d电子？用Slater规则的计算结果加以说明。解：Cu原子的电子结构式是1s22s22p63s23p63d104s14s电子的4s=（0.8518）+（1.0010）=25.3E4s=-13.6（29-25.3）242e3d电子的

7、3d=（0.359）+（1.0018）=21.15E3d=-13.6（29-21.15）232e计算结果是E4sE3d，说明Cu原子失去4s轨道中的电子。6-9分别写出原子序数为24,41和78的元素名称、符号、电子结构式，并用四个量子数分别表示各价电子的运动状态。解：24 铬Cr（chromium）Ar3d54s1各价电子nlmms3d532+2+132+1+1320+132-1+132-2+14s1400+141 铌 Nb（niobium）Kr4d45s1各价电子nlmms4d442+2+142+1+1420+142-1+15s1500+178 铂 Pt（platinum）Xe4f145d

8、96s1各价电子nlmms4f1443+3143+2143+11430143-1143-2143-315d952+2152+11520152-1152-2+16s1600+16-10已知离子M2+3d轨道中有5个电子试推出M原子的核外电子排布；M元素的米名称和元素符号；M元素在周期表元素的位置。解：先列出具有3d57的元素及其电子构型：25号 锰 Mn Ar3d54s226号 铁 Fe Ar3d64s227号 钴 Co Ar3d74s2根据科盾原子轨道能级图，它们的E4sE3d，所以形成的 M2+时，失去的是2个4s电子。由此可以得出结论（1）M原子的核外电子排布为Ar3d54s2结论（2）M

9、元素是锰，气元素符号为Mn。Ar3d54s2中最高能级属于第四能级组，故M为第四周期元素。D电子未充满，属于d区副族元素，其族数等于最高能级组的电子总数，即（5+2）为7.由此可推出结论（3）元素周期表位于d区，第四周期、B族。6-11指出下列四个量子数表示的电子运动状态那些事错误的，并说明出现错误的原因。序号nlmms132-2124000331-1-1441-2152-10-16-21-117331-1解：错误的有错在自旋量子数ms的取值没有0这个值错在角量子数l=1时，磁量子数m不能去-2这个值。错在角量子数不能为-1.错在主量子数不能为-2错在主量子数n=3时，角量子数不能取3这个值。

10、6-12写出下列元素基态原子的电子结构式，并给出原子序数和元素名称;第四个稀有气体；第四周期的第六个过渡元素；4p轨道半充满的元素；电负性最大的元素；4f轨道填充4个电子的元素；第一个4d轨道全充满的元素。解：电子排布式 原子序数 元素名称（1）Ar3d104s24p6 36 氪 Kr（2）Ar3d104s24p6 26 铁 Fe（3）Ar3d64s2 33 砷 As（4）Ar2s22p5 9 氟 F（5）Ar4f46s2 60 钕 Nd（6）Ar4d10 46 钯 Pd6-13写出下列离子的电子机构式，并给出化学式：与Ar电子构型相同的+2价离子；与F-电子构型相同的+3价离子核中质子个数最

11、少的3d轨道全充满+1价离子与Kr电子构型相同的-1价离子。解：（1）1s22s22p63s23p6 Ca2+(2)1s22s22p6 Al3+(3)Ar3d10 Cu+(4)Ar3d104s24p6 Br 6-14某原子共有6个电子，其状态分别用四个量子数表示如下序号nlmms132-212400-1320014400152101631-11用主量子数与角量子数的光谱学符号相结合的方式（例如2p，3s），表示每个电子所处的轨道；将各个轨道按照能量由高到低的次序排列起来。解：（1）3d4s2s4s2p3p(2)该原子共有六个电子，这是激发态的碳原子，比照科顿原子轨道能级图各轨道能量由高到低的次

12、序排列如下：4s，3d，3p，2p，2s6-15某元素在Kr之前，当它的原子失去3个电子后，其角量子数为2的轨道上的电子恰好是半满。推断该元素的名称，并给出其基态原子的电子构型。解：Kr的电子构型式为平Ar3d104s24p6角量子数为2的轨道是d轨道，d轨道5重简并，半充满是指具有d5结构。只有比Ar3d104s2电子数少的原子，其M3+离子才会改变3d电子的结构。失去2个4s电子和1个3d电子后具有3d5构型的原子，其电子结构中应有6个3d电子。因此钙元素的原子的电子构型为Ar3d104s2这是26好元素铁。6-16若四个量子数n，l，m ，ms的取值及相互关系重新规定如下：N为正整数。对

13、于给定的n值，l可以取下列n个值：L=0,1,2（n-1）个值：对于给定的l值，m可以取下列（l+1）个值：M=0，+1，+2+lms=1据此可以得到新的元素周期表。试根据新的周期表回答下列问题：第二、第四周期各有多少种元素？P区元素共有多少列？位于第三周期、最后一列的元素的原子序数是多少啊？原周期表中电负性最大的元素，在新的周期表中位于第几周期、第几列？新的周期表中第一个具有d电子的原子，在原周期表中位于第几周期、第几列？解：新规定的不同在于m的取值。当l=0时，m只有1个取值0:；L=1时，m有2个取值0，1；L=2时，m有3个取值0,1,2.这说明l=0的s轨道只有一个取向，简并度为1；L=1的p轨道有2个不同的取向，简并度为2；L=2的d轨道有3个不同取向的，简并度为