无机及分析化学第九章答案

第九章 习题解答 1．离子键无饱和性和方向性，而离子晶体中每个离子有确定的配位数，二者有无矛盾？ 答：二者无矛盾。离子键无饱和性和方向性是由离子特征决定的。只要里自带有不同的电荷就会有库伦作用，无论周围的空间有多少带有相异电荷的离子，都会产生库伦吸引力，这就决定了离子键的不饱和性，而电荷相异的离子在任意方向的这种作用依然存在。即没有固定方向，不存在方向性。而离子在离子晶体由于空间条件及离子本身大小的限制，使一个离子周围只能有确定数目的作用，即配位数一定。但不论相邻的离子间库伦引力依然存在，故两者不矛盾。 2．下列双原子分子或离子，哪些可稳定存在？哪些不可能稳定存在？请将能稳定存在的双原子分子或离子按稳定性由大到小的顺序排列起来。 H2 He2 He2+ Be2 C2 N2 N2+ 答： H2 σ 1s2 键级=1202 He2 σ 1s2σ 1s*2 键级=0222 He2+ σ 1s2σ 1s*1 键级=5.0212 Be2 σ 1s2σ 1s*2σ 2s2σ 2s*2 键级=0244 C2 σ 1s2σ 1s*2σ 2s2σ 2s*2π 2py2π 2pz2 键级=2248 N2 σ 1s2σ 1s*2σ 2s2σ 2s*2π 2py2π 2pz2σ 2px2 键级=32410 N2+ σ 1s2σ 1s*2σ 2s2σ 2s*2π 2py2π 2pz2σ 2px1 键级=5.2249 稳定存在的分子或离子：H2 He2+ C2 N2 N2+ 不能稳定存在的分子或离子：He2 Be2 稳定性次序：N2>N2+>C2>H2>He2+ 3．第二周期某元素的单质是双原子分子，键级为1 是顺磁性物质。 (1)推断出它的原子序号； (2)写出分子轨道中的排布情况； 答：(1)原子序号5 (2)B2 σ 1s2σ 1s*2σ 2s2σ 2s*2π 2py1π 2pz1 4．在 BCl3 和 NCl3 分子中，中心原子的氧化数和配体数都相同，为什么二者的中心原子采取的杂化类型、分子构型却不同？ 答：BCl3 与NCl3 分子中，中心原子不同，中心原子的电子结构不同，使得两者的中心原子采用不同的杂化方式： B 采用的是sp3 杂化，每个杂化轨道的的夹角是120o，与Cl 原子以3px轨道形成3 个σ 键，分子呈平面三角形。 N 采用sp3 杂化，杂化轨道呈四面体结构，其中一个杂化轨道有一对孤电子，孤对电子成键电子有一定的排斥作用，使NCl3 分子呈三角锥形。 5．写出O2 分子的分子轨道表达式，据此判断下列双原子分子或离子：O2+、O2、O2、O22各有多少成单电子，将它们按键的强度由强到弱的顺序排列起来，并推测各自的磁性。 答：O2 σ 1s2σ 1s*2...