無機(jī)化學(xué)-習(xí)題課二

第六 原子結(jié)

λ=h/p=ΔxΔp≥1R(11 nn2

ZEA A2.179Ens=Enp=End=

18Jor13.6波函數(shù)=原子軌道n,l,m(r,,)Rn,l(r)Yl,m(,電子云角度分布圖(Y2~θ,φ)圖電子云徑向分布圖(4πr2R2~r圖 ZE2.1791018 J 取值+1/2、1/2六 Z*ZE2.179ns>np>nd>

(Z)2123456 7 按能級組順序逐層填寫原子失電子順序：npnsn1)dnrI減小E減小χ

rI增加E增加 波

DC.

.2p軌.3d

3pD4f B. . D..

D.

n2,2l+6p66d107s27p1;第七，IIIA,p區(qū)。1s22s22p63s23p63d74s2;第四，VIII,d在第四周期元素中，4p軌道半充滿的是s ns有一個量子數(shù)n4l0電子，5個量子數(shù)n3l2電子的元素是r—；有2個量子數(shù)n4l電子，8個量子數(shù)n=3,l=2電子的元素是—i 價(jià)電子構(gòu)型為(n–1)d10ns2的元素是d；價(jià)電GS5s—決定：hvE2E1E2E1分別表示高、低能線波長λ越小。n2l0mn2l0m020021021或21 的距離大。He+中只有一個電子，沒有電子間的 因此硼的2p1電子較易失去。而鈹?shù)膬r(jià)電子組飽和的2s2電子比較 寫出K+Ti3+Sc3+Br離子半徑由大到小的順序。同周期正離子Xz+，z+越大，離子半徑越Br–>K+>Sc3+>n=4,l=0,m=0,ms?(或??)。符合上述條 第七 化學(xué)鍵與分子結(jié)

直正四面

平面正 sp3dor 90°, 三角雙 PCl5,sp3d2or 正八面 SF6, 激發(fā)

雜化

2p成 B的基 激發(fā) sp2等性雜 sp2-雜 成 雜 成 N的基 sp3不等性雜 sp3- 三角1VI 四面2V 四面 三角1VI 四面2V 四面0四面PO 四面0四面SO 四面1三角錐ClO 四面2VI 三角雙3直線IOF 三角1變形四面 三角雙2 三角0三角 八面1四角ICl 八面2正方 八面0八面34323 4CH4和NH3(bOF2和(c)NH3和NF3(dPH3和NH3答：(a)CH4CH4分子的中心原子采取sp3等性雜化，鍵角為109°28′，而NH3分子的中心原子為sp3Cl2O>OF2和Cl2Osp3不等OF2分子中成鍵電子對偏向配為原子F，Cl2O分子中成鍵電子對偏向中心原子O，在OF2分子中兩成鍵電子對間的斥力小而Cl2O分子中兩成鍵NH3>NH3和NF3分子中，H和F的半徑都較小，分子NF3分子中成鍵電子對偏向F原子，則N上的孤子對成鍵電子對的斥力更大。在NH3分子中，以，NH3分子中鍵角與109°28′相差不大。NH3>NH3和PH3分子的構(gòu)型均為三角錐形。配體相最大角度才能保持斥力均衡，因而NH3分子中今有下列雙原子分子或離子Li2Be2B2N2CN?。試 )2(*)2 2 )2(

)2

)2(*2 2 2

)2

2

2 2 2 2

)2

)2

2

)2

2

)2 2 22 2 22

)2 )2 )2 2 22 22

2 2 2 2 2

)2

)2

2

)2

2

)2 答：(2)鍵級

成鍵分子軌道中電子數(shù)?反鍵分子軌道中電子數(shù)Li21,Be20,B21,N23,答：(3)順磁性物質(zhì)為B2,Li2,N2,

2.5, O+ 2?O+ O )2(O

)22

)2 )22)22)

2

)2( )2(

)2

)2 )2 )2

)1( 2 2

2 2

2 2

2

2

2O

)2

)2 )2 )2

)2( )2(

2 2

2 2

2

2

2O

)2

)2 )2 )2

)2( )2(

2 2

2 2 2

2

2++

2.5,

2.0,

2?1.5,

2? >O2> > 順磁性：O+，O，O?。由于O+和O?只有一個 已知CO2、NO?、BF分別為直線形、V形和平面 NO NO N CO2? NO–、BF 離

σ鍵

π O.. . O.. . .CO..2個..3

+ N?

2個32個3

.. . .

離NO2

σ π類 類3sp2- 33sp2- 3

結(jié) 構(gòu) O .O 離3 NO3CO3

σ鍵

π鍵2個32個32個3

FB N C

CH3CH2OH和 (3)HgCl2和O3和SO2 (4)鄰羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸答：(1)熔沸點(diǎn)CH3CH2OH>CH3OCH3CH3CH2OHCH3OCH3互為同分異構(gòu)體，但CH3CH2OH可形成分子間氫鍵，而CH3OCH3則不能，故CH3CH2OH熔沸點(diǎn)較高。熔沸點(diǎn)O3O3SO2都是極性分子。但由于O3為同種分子的極性較強(qiáng)。其次，O3分子的直徑和HgCl2+Cl?<<I?Cl?I?。Hg2+與I?熔沸點(diǎn)鄰羥基苯甲酸熔沸點(diǎn)較高。前者159°，后者213°。ZnCl2,FeCl2,CaCl2,SiCl4,AlCl3,PCl5,MgCl2,答：(1)Zn2+Fe2+Ca2+K,Ca,Fe,Zn四個元素在同一周期，K+只有一個正電荷，極化能力最弱。Ca2+,Fe2+,Zn2+帶正電荷相同，離子半徑Ca2+>Fe2+≈Zn2+；Ca2+為8電子構(gòu)型，F(xiàn)e2+為9~17電子構(gòu)型，Zn2+為18電子構(gòu)型，所以極化能力Zn2+Fe2+Ca2+答：(2)極化能力P5+>Si4+>Al3+>Mg2+>Na+離子半徑：P5+<Si4+<Al3+<Mg2<Na+；離子電荷：P5+>Si4+Al3+>Mg2+>Na+。，AlCl3以共價(jià)鍵為主的化合物，只有(1)苯和(2)氦和水(3)CO2(4)HBr(5)甲醇和水(6)甲醇和答：(1)苯和氦和水CO2HBr甲醇和水甲醇和

第八 配位化合中心原子為(n1)dnsnp軌道雜化而形成的配合物稱內(nèi)軌型nsnpnd軌n(n2)n(n2)2內(nèi)軌型：CN?,NO?,CO2配位數(shù)雜化軌道配離子空間構(gòu) 實(shí)23直平面 4正四 4平面 5三角 6 6 電作用。dx2?y2和dz2為一組，dxy、dxz和dyzΔO10Dq。eg6Dqt2g 4I?<Br?<Cl?~SCN?<F?~OH?<C2O4~H2O<NCS?<py~EDTA~NH3<en~NO2?<CN?<COdt2geg軌道上的排布ΔOP的相對大小。 d電弱場電未成對配合物子數(shù)子排布

d電弱場電未成對配合物子數(shù)子排布電子數(shù) t23e t23e t24e 27 5e27

高自高自 高自高自

t24e t25e t26e 27 6e27

低自CFSE=(–4n1+6n2)Dq+(m1–n1n2t2gegm1,m2——d軌道 電離異構(gòu)[Co(NH3)5Br]SO4~[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O~[Co(en)3][Cr(CN)6]~[Co(ONO)(NH3)5]Cl2~ (b類 立體異構(gòu)體總類 立體異構(gòu)體類 立體異構(gòu)體總類 立體異構(gòu)體總 在配離子[Co(en)(C2O4)2]?A. B. C. . 能量較高的dx2?y2、dz2dxy、dxz、.能量較高的dxy、dxz、dyz和能量dx2?y2、成四個能級，能量高低依次為dx2?y2dxy、dz2以及dxz和 配體種類：CN?NO2?NH3H2OF?中心離子的電荷：M3+中心離子價(jià)層d軌道的主量子數(shù)：3d4dA. B. C. .試驗(yàn)測得[Co(H2O)6]Cl2μ4.1μB，下列說法與[Co(H2O)6]2+ .四 (1) 5.5 (2) 4.3(3) 1.8B.M.(4) 5.9(5) 0 (6) 3.2配離 μ/B.M.單電子自 雜化類型空間構(gòu)4高3高1低5高00低2高已知Co3+的P17800cm?1，Co3+與下列配體形成配

試回答：(1Co3d解：(1)[CoF6]3?:P> μ≈4.9[Co(H2O)6]3+和ΔO> μ=(2)CoF6]3?:CFSE(?4×46×2)Dq4Dq[Co(H2O)6]3+和[Co(NH3)6]3+CFSE=?24Dq+2P畫出(1)Ma3def和(2)M(AB)2cd八面體構(gòu)型配aaaaaa 面 aaa aaa 經(jīng)

AB ABBd ABBdABAABBdABAAdB 空出2 ABBABAAB空出2個對ABAB

A A [Co(NH3)6]3+和[Cu(CN)4]3?和[AlF6]3?和[HgI4]2?和[Cu(NH3)4]2+和[Co(en)3]3+和[Cu(NH2CH23NH2)2]2+和[Cu(NH2CH2[Co(NH3)6]3+>NH3

Co3+[Cu(CN)4]3?>Cu+與C