文档介绍：《工科大学化学》习题解答
2章分子结构与晶体结构
一．杂化轨道理论
6. 写出下列分子或离子中，中心原子所采用的杂化轨道：
CS2、NO2+、NO3-、BF3、CBr4、PF4+、SeF6、SiF62-、AlF63-IF6+/2= , 顺磁性
③ O-2 [KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2 (π*2py)2(π*2pz)1]
O-2 分子的键级=（10-7）/2=，顺磁性
④ O22-[KK(62s)2(62s*)2(62px)2(π2py)2(π2pz)2 (π*2py)2(π*2pz)2]
O22-分子的键级=（10-8）/2=1，反磁性
键长长短次序：O+2 ––-–-O2––-O2––O2-2
（）（2）（）（1）
（键级越高，键长越短）
10．写出第二周期同核双原子分子的分子轨道表示式，其中哪些分子不能存在？比较各分子的稳定性和磁性
3Li2：
键级=1，可稳定存在，反磁矩
4Be2：
键级=0，不能稳定存在，反磁矩
5B2：
1级，稳定存在，顺磁性
6C2：
2级，稳定存在，反磁性
7N2：
3级，稳定存在，反磁性
8O2：
2级，稳定存在，顺磁性
9F2：
1级，稳定存在，反磁性
10Ne2：
0级，不能稳定存在，反磁性
分子的稳定性顺序：N2 (3) > C2、O2 (2) > Li2、B2、F2 (1) > Be2、Ne (0)2
分子的磁性顺序：B2、O2 (2单) 大于其它分子
30．
N2的基电子组态
N2：
N2+ 的基电子组态
1
N2+：
∴ N2的键能比N2+的键能大
O2的基电子组态
O2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2 (π*2py)1(π*2pz)1]
O2：
O2 + 的基电子组态
[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2 (π*2py)1(π*2pz)0]
O2+
故O2的键能比O2+的键能小
31．在AB型分子：N2、NO、O2、C2、F2、CN、CO中，哪几个得电了变为AB-离子时比AB分子的键能大？哪几个失去电子变为AB+离子时，比AB分子的键能大？
解：
1）N2、CO为等电子体（14个电子）的电子分布式：
其得到一个电子增加一个(π*2py)1反键电子，失去一个电子，即失去一个(σ2px)1成键电子，无论得失，键级都降低，键能比原分子小。
2）由NO（15个电子，和O2 +是等电子体）电子分布式：
NO
O2（16个电子）电子分布式：
O2
F2（18个电子）电子分布式：
F2 [KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2 (π*2py)2(π*2pz)2 ]
可知，NO，O2，F2三分子当中失去一个电子时，即失去一个反键电子，而成键电子数不变，所以键级增大，键能比原分子大。
3）由CN（13个电子，和N2+是等电子体）电子分布式
C2(12个电子）电子分布式：
可知，CN与C2分子得到一个电子时，此电子为成键电子，而反键电子数不变，故键级增大，键能比原分子大。
32．已知OH-，，它们的的差值几乎和O原子与F原子的第一电离能（，）的差值相同，为什么？
答：
OH-与HF电子总数都为10，属于等电子体，分子轨道电子排布式同为：
[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2 ]
它们的第一电离能之差相当于各自σ2px 轨道能量之差
△I1= I1（OH- ）- I1（HF ）= E（σ2px)（OH- ） - E（σ2px) （HF）
O：1S2 2S2 2P 4
F：1S2 2S2 2P 5
它们的第一电离能之差相当于各自 2P 轨道能量之差
△I1= I1（O）- I1（F）= E（2P)（O） - E（2P)（F）
由于E（σ2px) 比E（2P) 下降一个定值，所以OH-与HF第一电离能的差值和O与F第一电离能的差值几乎相同。

四．晶体结构
17．判断下列化合物中，哪些基本属于离子化合物，哪些属于共价化合物哪些是极性分子，哪些是非极性分子：
MgF2，BrCl，SO2，CHCl3，CaO，CBr4，AsH3，C2H2，CO2，KCl
答：属于离子化合物的有：MgF2，CaO，KCl
属于共价化合物的有：BrCl，SO2，CHCl3，CBr4，AsH3，C2H2，CO2
极性分子有：BrCl