简答题3401、什么叫分子轨道?按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念? 这些近似的根据是什么?3402、试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。3403、现有4s,4px,4py,4pz,3心,3 d心,3dxy,3dxz,3dyz等九个原子轨道,若规定z轴为键轴方向,则它们之间(包括自身间)可能组成哪些分子轨道?各是何种分子轨道?3404、以 z 轴为键轴,下列"原子轨道对"之间能否形成分子轨道?若能,写出是什么轨道,若不能, 画"×" 。原子轨道对 分子轨道pz─dxypx─dxzd心─d心心─心px─px3405、写出N2分子的基态价电子组态及其键级,说明原因。3406、写出N2基态时的价层电子组态,并解N2的键长(109.8pm)特别短、键能(942kJ·mol-1)特别大的原因。3407、CF 和 CF+哪一个的键长短些。3408、写出 NF+的价电子组态、键级和磁性。3409、CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子? 其偶极矩的方向如何?为什么?3410、OH 基的第一电离能是 13.2eV , HF 的第一电离能是 16.05eV ,它们的差值几乎与 O原子和 F原子的 2p 轨道的价轨道电离能之间的差值相同,请用分子轨道理论解释这个结果。3411、试用分子轨道理论讨论 OH 基的结构。(1) 写出 OH 基的电子组态并画出能级图;(2) 什么类型的分子轨道会有未成对电子;(3) 讨论此轨道的性质;(4) 比较 OH 基和 OH-基的最低电子跃迁的能量大小。3412、用分子轨道理论预测 N22-, O22-和 F22-能否稳定存在? 它们的键长与其中性分子相对大小如何?3413、用分子轨道理论预测 N2+, O2+和 F2+能否稳定存在; 它们的键长与其中性分子相对大小如何?3414、用分子轨道理论估计 N2, O2, F2, O22+ 和 F2+等是顺磁分子还是反磁分子。3415、(1) 写出 O2 分子的电子结构, 分析其成键情况,并解释 O2 分子的磁性;(2) 列出 O22-, O2-, O2 和 O2+的键长次序;(3) 有三个振动吸收带:1097 cm-1,1580 cm-1 和 1865 cm-1 ,它们被指定 为是由 O2, O2+ 和 O2-所产生的,指出哪一个谱带是属于O2+的。3416、说明 H2+的键长比 H2 长, 而 O2+的键长比 O2 短的原因。3417、(1) 写出CO的分子轨道表示,计算其键级,指出分子所属点群;(2) 比较CO2,CO和丙酮中C—O键键长顺序,并说明理由;(3) 根据18电子规则,写出下列羰基络合物分子中n的数目,并画出其络合物的立体构型:Cr(CO)n,Fe(CO)n,Ni(CO)n ;(4) 在CO的振动光谱中,观察到2169cm-1强吸收峰,若将CO的简正振动视为谐振子,计算CO的简正振动频率;(5) 在CO的红外光谱中,纯转动谱线间隔为3.86cm-1,计算平衡核间距。3418、在有机化合物中,C═O(羰基)的偶极距很大(=7.67×10-30C·m),而CO分子的偶极距却很小,解释原因。3419、指出下列各分子简正振动中哪些是红外活性的,哪些是非红外活性的:① ②心   心 ③ ④H←C→N 3420、请写出下列原子轨道间线性组合成分子轨道的类型(σ,π,δ)及分子轨道对称中心对称行为的分类(g,u)。(1)2px~2px 沿x轴方向(2)d心~d心 沿z轴方向3421、请按原子单位写出H2+在定核近似条件下的薛定谔方程,并指明能量算符中各项的意义。3422、根据同核双原子分子的电子组态可以预见分子及离子的性质。已知心及其离子的键长有如下数据,请画出它们的对应关系。心 心 键长 / pm 121 126 149 112

简答题

3401、什么叫分子轨道?按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念? 这些近似的根据是什么?

3402、试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。

3403、现有4s,4px,4py,4pz,3,3 d,3dxy,3dxz,3dyz等九个原子轨道,若规定z轴为键轴方向,则它们之间(包括自身间)可能组成哪些分子轨道?各是何种分子轨道?

3404、以 z 轴为键轴,下列"原子轨道对"之间能否形成分子轨道?若能,写出是什么轨道,若不能, 画"×" 。

原子轨道对 分子轨道

pz─dxy

px─dxz

d─d

─

px─px

3405、写出N2分子的基态价电子组态及其键级,说明原因。

3406、写出N2基态时的价层电子组态,并解N2的键长(109.8pm)特别短、键能(942kJ·mol-1)特别大的原因。

3407、CF 和 CF+哪一个的键长短些。

3408、写出 NF+的价电子组态、键级和磁性。

3409、CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子? 其偶极矩的方向如何?为什么?

3410、OH 基的第一电离能是 13.2eV , HF 的第一电离能是 16.05eV ,它们的差值几乎与 O原子和 F原子的 2p 轨道的价轨道电离能之间的差值相同,请用分子轨道理论解释这个结果。

3411、试用分子轨道理论讨论 OH 基的结构。

(1) 写出 OH 基的电子组态并画出能级图;

(2) 什么类型的分子轨道会有未成对电子;

(3) 讨论此轨道的性质;

(4) 比较 OH 基和 OH-基的最低电子跃迁的能量大小。

3412、用分子轨道理论预测 N22-, O22-和 F22-能否稳定存在? 它们的键长与其中性分子相对大小如何?

3413、用分子轨道理论预测 N2+, O2+和 F2+能否稳定存在; 它们的键长与其中性分子相对大小如何?

3414、用分子轨道理论估计 N2, O2, F2, O22+ 和 F2+等是顺磁分子还是反磁分子。

3415、(1) 写出 O2 分子的电子结构, 分析其成键情况,并解释 O2 分子的磁性;

(2) 列出 O22-, O2-, O2 和 O2+的键长次序;

(3) 有三个振动吸收带:1097 cm-1,1580 cm-1 和 1865 cm-1 ,它们被指定 为是由 O2, O2+ 和 O2-所产生的,指出哪一个谱带是属于O2+的。

3416、说明 H2+的键长比 H2 长, 而 O2+的键长比 O2 短的原因。

3417、(1) 写出CO的分子轨道表示,计算其键级,指出分子所属点群;

(2) 比较CO2,CO和丙酮中C—O键键长顺序,并说明理由;

(3) 根据18电子规则,写出下列羰基络合物分子中n的数目,并画出其络合物的立体构型:Cr(CO)n,Fe(CO)n,Ni(CO)n ;

(4) 在CO的振动光谱中,观察到2169cm-1强吸收峰,若将CO的简正振动视为谐振子,计算CO的简正振动频率;

(5) 在CO的红外光谱中,纯转动谱线间隔为3.86cm-1,计算平衡核间距。

3418、在有机化合物中,C═O(羰基)的偶极距很大(=7.67×10-30C·m),而CO分子的偶极距却很小,解释原因。

3419、指出下列各分子简正振动中哪些是红外活性的,哪些是非红外活性的:

① ②

   

③ ④H←C→N

 

3420、请写出下列原子轨道间线性组合成分子轨道的类型(σ,π,δ)及分子轨道对称中心对称行为的分类(g,u)。

(1)2px~2px 沿x轴方向

(2)d~d 沿z轴方向

3421、请按原子单位写出H2+在定核近似条件下的薛定谔方程,并指明能量算符中各项的意义。

3422、根据同核双原子分子的电子组态可以预见分子及离子的性质。已知及其离子的键长有如下数据,请画出它们的对应关系。

键长 / pm 121 126 149 112