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化学竞赛试题.docx

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化学竞赛试题.docx

文档介绍

文档介绍:对称性和
A组
B组
D
.65-中的I是采纳何种形式杂化
A d23 B 3d C 3 D 3d2
A
.以下分子或离子为平面四边形构型的是
A 4 B 4- C 4+ D子中,当n为偶数时,最高对称轴为Cn轴或In轴,其轴次〔n〕与点群记号中的n一样。例如,C6H6分子属D6h点群,其最高对称轴为C6或I6,轴次与点群记号中的n一样。而当n为奇数时,最高对称轴为I2n,轴次为点群记号中的n的2倍。例如,CO32-属D2h点群,最高对称轴为I6,轴次是点群记号中的n的2倍。
在Dnd点群的分子中,当n为奇数时,最高对称轴为Cn轴或In轴,其轴次与分子点群记号中的n一样。例如,椅式环乙烷分子属D3d点群,其最高对称轴为C3或I6,轴次与点群记号中的n一样。当n为偶数时,最高对称轴为I2n,其轴次是点群记号中的n的2倍。例如,丙二烯分子属D2d点群,最高对称轴为I4。轴次是点群记号中的n的2倍。
〔d〕正确。可以证明,假设一个分子具有反轴对称性,即拥有对称中心、镜面或4m〔m为正整数〕次反轴,那么它就能被任何第二类对称操作〔反演、反映、旋转-反演或旋转-反映〕复原。假设一个分子能被任何第二类对称操作复原,那么它就
确定能和它的镜像叠合,即全同。因此,分子本身有镜面时,其镜像与它本身全同。
.推断以下结论是否正确,说明理由。
〔a〕凡直线型分子确定有C∞轴。
〔b〕甲烷分子有对称中心。
〔c〕分子中最高轴次〔n〕及点群记号中的n一样〔例如C3h中最高轴次为3〕。
〔d〕分子本身有镜面,它的镜像和它本身全同。

.联苯C6H5-C6H5有三种不同构象,两苯环的二面角〔α〕分别为:〔a〕α=0〔b〕α=90o,〔c〕0<α<90o,试推断这三种构象的点群。
SF6分子呈正人面体构型,属Oh点群。当其中1个F原子被Cl原子取代后,所得分子SF5Cl的形态与SF6分子的形态相像〔见以下图〕,但对称性降低了。SF5Cl分子的点群为C4v。
.5分子的形态和6相像,试写出它的点群。
以下图所示出8个一样球的位置及其编号。
〔a〕去掉2个球:
〔b〕去掉3个球:


.画一立方体,在8个项角上放8个一样的球,写明编号。假设:〔a〕去掉2个球,〔b〕去掉3个球。分别列表指出所去掉的球的号数及剩余的球构成的图形所属的点群。
但凡属于Cn和Cnv点群的分子都具有永久偶极矩,而其他点群的分子无永久的偶极矩。由于C1v=C1h=Cs,因此Cs点群也包括在Cnv点群之中。
但凡具有反轴对称性的分子确定无旋光性,而不具有反轴对称性的分子那么可能出现旋光性。“可能〞二字的含义是:在理论上,单个分子确定具有旋光性,但有时由于某种缘由〔如消旋或仪器灵敏度太低等〕在试验上测不出来。
反轴的对称操作是一结合的对称操作。一重反轴等于对称中心,二重反轴等于镜面,只有4m次反轴是独立的。因此,推断分子是否有旅光性,可归结为分子中是否有对称中心、镜面和4m次反轴的对称性。具有这三种对称性的分子〔只要存在三种对称元素中的一种〕皆无旋光性,而不具有这三种对称性的分子都可能有旅光性。
.推断一个分子有无永久偶极矩和有无旋光性的标准分别是什么?

.作图绘出〔〕(3)22可能的异构体及其旋光性。

.由以下分子的偶极矩数据,推想分子的立体构型及其点群。
〔a〕C3O2〔μ=o〕 〔b〕2〔μ×10-30C·m〕
〔c〕N≡C-C≡N〔μ=0〕 〔d〕H-O-O-H〔μ×10-30C·m〕
〔e〕O2N-2〔μ=0〕 〔f〕H2N-2〔μ×10-30C·m〕
〔g〕H2N--2〔μ×10-30C·m〕
兹将各分子的序号、点群、旅光性和偶极矩等状况列表如下:
.指出以下分子的点群、旋光性和偶极矩状况:
〔a〕H3C-O-3 〔b〕H3C-=2
〔c〕5 〔d〕S8〔环形〕
〔e〕2C-2〔穿插式〕 〔f〕
在C2H2分子中,C原子以sp杂化轨道分别与另一个C原子的sp杂化轨道和H原子的1s轨道重叠形成两个σ键;两个C原子的px轨道互相重叠形成πx键,py轨道互相重叠形成πy键,分子呈直线形,属D∞h点群,因此偶极矩为0,而在H2O2分子中,O原子以sp3杂化轨道〔也有人认为以纯p轨道〕分别与另一个O原子的sp3杂化轨道和H原子的1s轨道重叠形成两个夹角为96o52’的σ键;两O-H键分布在以过氧键-O-O-为交线、交角为93o51’的两个平面内,分子呈弯曲形〔查图〕,属C2点群,因此有偶极矩。
在C2H4分子中,C原子以sp3杂化轨道分别与另-C原子的sp3杂化轨道及两个H