结构化学第五章习题

《结构化学》第五章习题

5001 5002

写出下列分子的结构式(标明单键和多重键等键型)和立体构型：

(1) Al2Cl6 ，(2) HN3 ，(3) Fe(CO)3(?4- C4H4) ，(4) XeOF4 ，(5) XeF4 5003

NH3和PH3分子键角值大者为___________________分子。 5004

用价电子对互斥理论推断： PF4+的构型为_________________， 中心原子采用的杂化轨道为_____________________： XeF4的构型为___________________，中心原子采用的杂化轨道为________________________。 5005

写出下述分子中中心原子的杂化方式及分子的几何构型： HgCl2_________________： Co(CO)4-__________________： BF3___________________： Ni(CN)42-__________________。 5006

sp2(s，px，py)等性杂化轨道中，若

NF3和NH3分子中， 键角∠FNF比∠HNH要 （a） ， 这是因为（b）。

ψ1和x轴平行，ψ2和y轴成30°，ψ1，ψ2，ψ3互成120°。

请写出满足正交归一化条件的三个杂化轨道表达式：

ψ1______________________________： ψ2______________________________： ψ3______________________________。

5007

O3的键角为116.8°，若用杂化轨道道成分关系式cosθ=-c12/c22，计算：

(1) 成键杂化轨道中c1和c2值； (2)

ψ=cψ2s+cψ2p描述中心O原子的成键轨道，试按键角与轨

1

2

?2s和

?2p轨道在杂化轨道

?中所占的比重。

5008

已知 H2O 的键角为104.5°，O原子进行了不等性sp3杂化，其中两个与氢原子成键的杂化轨道中，O原子的p成分的贡献为：------------------------------ ( )

(A) 0.21 (B) 0.80 (C) 0.5 (D) 0.75 ( 已知键角和轨道成分的关系式为 cosθ= -c12/c22 ) 5009

实验测得乙烯(C2H4)分子∠CCH=121.7°，∠HCH=116.6°，分子处在xy平面，C═C轴和x轴平行。 试计算C 原子 sp2杂化轨道的系数。

( 已知键角和轨道成分的关系式为 cosθ=-c12/c22 ) 5011

判断：在形成CH4分子的过程中， C原子的2p轨道和H原子的1s轨道组合成sp3杂化轨道。------------------------------ ( ) 5012

sp2等性杂化是指同一杂化轨道中s成分和p成分相等。这一说法是否正确？ 5013

等性的d2sp3杂化的杂化轨道波函数的一般形式为：-------------( ) (A) (B) (C) (D) 5015

杂化轨道是：------------------------------------------------- ( )

(A) 两个原子的原子轨道线性组合形成一组新的原子轨道 (B) 两个分子的分子轨道线性组合形成一组新的分子轨道 (C) 两个原子的原子轨道线性组合形成一组新的分子轨道 (D) 一个原子的不同类型的原子轨道线性组合形成的一组新的原子轨道 5016

ψ=

1/6ψs +

1/2ψp+1/3ψd

ψ=1/2ψs+1/4ψp+1/3ψd ψ=1/6ψs+1/2ψp+1/3ψd

ψ=

1/2ψs+

1/6ψp+1/3ψd

定域分子轨道模型和价键理论对于成键区电子运动的描述是完全相同的。这一说法是否正确？ 5018

写出下列分子休克尔行列式。(用x表示，x=(?-E)/?，自己给原子编号)

(1) CH3—CH═CH—CH3 (2) CH2═CH—CH═CH2 (3)

5019

已知烯丙基阳离子的三个?分子轨道为： (A=1/2， B=1/

2)

ψ1?Aφ1?Bφ2?Aφ3

ψ2?Bφ1?Bφ3

ψ1?Aφ1?Bφ2?Aφ3

问亲电反应发生在哪个原子上：------------------------------------ ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 1，3 (E) 1，2，3 5020

Huckel 行列式有以下几个特点： (A) 行列式的阶由参加离域大?键的原子数决定 (B) 行列式的主对角元为?-E (C) 行列式的非对角元为?和0，且?的分布总是紧挨着主对角元?-E (D) 如有杂原子参加， 诸?，?须分别标记清楚 上述说法有错误的是：------------------------------------ ( ) 5021

?═C═C?H的 试用HMO法求丙二烯双自由基 HC (1) (3) (4)

(2) 离域能；

5022 5024

环丙烯基的三个C原子各位于等边三角形的顶点上，?分子轨道可用C原子的2pz轨道的线性组合， 用Huckel MO法确定该?键的波函数和能级。 5025 5026

若环丁二烯是平面正方形构型， 用HMO求其?电子能级及其最低能级的分子轨道。 5027

试用HMO法求环丁二烯C4H4的?分子轨道和能级， 再求其共轭能， 由此预测： (1) 该分子的稳定性如何(需要简单说明)； (2) 该分子的基态是三重态还是单态？ 5028

画出下列久期行列式对应的共轭分子碳原子骨架：

在三次甲基甲烷分子中， 中心C原子与邻近三个次甲基组成大?键。试证明中心C原子的键级为4.732。

?═C═C?H双自由基的?电子的分子轨道和能量，并作出分子图。 用HMO法计算HCx011 5029

0x0110x011?0 0x [ x=(?-E) / ? ]

利用分子的对称性， 求环丁二烯分子的大?键分子轨道和能量。 5030

求烯丙基阳离子(CH2CHCH2)+的电荷密度、键级、自由价和分子图。已知：

2φ2?1φ32222 ψ2? φ1?2φ322ψ3?1φ1?2φ2?1φ3222 5031

(1) 用HMO法计算出乙烯和丁二烯能级； (2) 根据以上结果，定性说明为什么 ?极大(丁二烯)> ?极大(乙烯)

(设丁二烯、乙烯中的?相等)

(3) 用前线轨道理论讨论，在加热条件下，顺－丁二烯和乙烯二分子进行环加成的可能性如何？ 5032

用HMO求烯丙基分子( ) ?电子能级和分子轨道。 5033

用 Huckel MO 法， 求烯丙基的 (1) ?电子能级； (2) ?分子轨道； (3) 电荷密度； (4) 键级。 5035

已知丁二烯的四个?分子轨道为：

ψ1?1φ1? 乙烯的吸收光谱?极大约为193？nm， 而丁二烯的?极大约为217？nm。

ψ1?Aφ1?Bφ2?Bφ3?Aφ4 ψ2?Bφ1?Aφ2?Aφ3?Bφ4 ψ3?Bφ1?Aφ2?Aφ3?Bφ4 ψ4?Aφ1?Bφ2?Bφ3?Aφ4

则其第一激发态的键级P12，P23为何者？(?键级) ---------------------------------- ( ) P12 P23

(A) 2AB 2B2 (B) 4AB 2(A2+B2)

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