分子结构复习课程

1、精品文档第7章分子结构Ti4+, Be2+, Cr3+, Fe2+, Ag + ,【7-1】指出下列离子分边属于何种电子构型:Cu2+, Zn2+, Sn4+, Pb2+, Tl+, S2-, Br解：8电子构型：Ti4+, S2-,Br18电子构型：Ag + ,Zn2+4+Sn2+2电子构型：Be18+2电子构型：Pb2+,_ +Tl917电子构型：Cr3+,Fe2+,2+Cu【7-2】已知KI的晶格能（U）为-631.9 kJ mol-1,钾的升华热S（K）为90.0 kJ mol-1,钾的电离能(I)为 418.9 kJ mol-1,碘的升华热S(I)为 62.4kJmol-1,碘的解离

2、能（D）为151 kJ mol-1,碘的电子亲核能（E）为-310.5 kJ mol-1,求碘化钾的生成热（fH)解:1 T K（s）+ 5* 升华热fI废m 届1 51式4三离薜能。废4- KI(s)-UK(g)1(g)用5电子亲和能E电离能r(g) + Kg)【7-4】试用杂化轨道理论说明H HIHNNH -* fHm =S(K)+ I+1/2 S(I 2)+ 1/2 D(I2)+E- U=90.0+418.9+1/2 62M+1/2 151-310.5-631.9-1=-326.8 kJ mol-【7-3】根据价键理论画出下列分子的电子结构式（可用一根短线表示一对公用电子）PH3, CS

3、2,HCN,OF2, H2O2,N2H4,H2CO队.口一O、H853是平面三角形，而 NF3是三角锥形。精品文档精品文档解：BF3中B的价电子结构为2s22p1,价电子对数为： 丝 =3,形成了三条杂化轨道，即 B的2杂化类型为sp2,形成3个共用电子对，无孤对电子，三个sp2杂化轨道分别与三个 F原子的p轨道成键，为平面三角形；NF3中N价电子结构为2s22p3,价电子对数为：5+3=4,形成了四条杂化轨道，即 N的杂化类 2型为sp3,三个电子分别与 F成键，形成3个共用电子对，还有一对孤对电子，因而为三角锥形；故BF3中B的杂化类型为sp2,形成3个共用电子对，无孤对电子，为平面三角形

4、；NF3中N的杂化类型为sp3,形成3个共用电子对，还有一对孤对电子，因而为三角锥形；【7-5】指出下列化合物的中心原子可能采取的杂化类型，并预测其分子的几何构型。BBr3, SiH4, PH3, SeFe解：BBr3： sp2杂化，平面三角形；SiH4： sp3杂化，正四面体；PH3： sp3杂化，三角锥型；SeFe： sp好杂化，正八面体。【7-6】将下列分子按照键角从大到小排列：BF3, BeCl2, SiH4, H2S, PH3, SFe解：BeCl 2>BF3>SiH 4>PH3>H 2S>SFe【7-7】用价层电子对互斥理论预言下列分子和离子的几何构型

5、CS2, NO2, ClO2-, I3-，NO3-, BrF3, PCl4+, BrF-, PF5, BrF 5,AlF e3-解:分子或后十电子对数电子对几何构型分子（离子）几何构型HO色CS22直线型直线型sp- _NO23平囿二角形V型2 sp-ClO24四面体V型3 sp-I35三角双锥直线型3. sp d_ -NO33平囿二角形平囿二角形2 spBrF35三角双锥T型3. sp d+PCl44止四面体正四面体3 sp-BrF46八面体平囿四边形sp3d2PF55三角双锥三角双锥3. sp d精品文档精品文档分子或后十电子对数电子对几何构型分子（离子）几何构型HO色BrF56八面体四方

6、锥型sp3d2-AlF 636正八面体正八面体sp3d2【7-8 CIF3与 ASF5反应的反应式为 CIF3+ASF5-ClF2+AsF6该反应的实质是 CIF3中1个F-转移至AsF5而生成离子化合物ClF2+AsF6。试指出反应物各分子和 产物各离子的空间构型及其中心原子的杂化理论。解：略。【7-9（1）用价层电子对互斥理论判断下列物质空间构型:CH3+CH3-CH4 CH2CH22+CH22-（2）将以上物质按HCH键角大小排列。CH；CH£rcTOm解：（1） I平面三角I巨角刷|正四面阑心形（2）键角:C画>cE3>CH2>CH4>cE11>

7、cIZ【7-10】根据分子轨道理论比较 N2和N2+的键级大小和磁性。解：在N2的10个外层电子中，2个填入02s成键轨道，2个填入b*2s反键轨道，其余6个电子分别填入3个n2P成键轨道中。而在 N2+中，则是从 冗2P成键轨道中失去了一个电子，所以N2的键能较大。7-11根据分子轨道理论判断。2+, O2, O2-, O22-的键级和单电子数。解：_ +O2O2-O2O22-键级2.521.51单电子数1210【7-12在第二周期元素形成的同核双原子分子中:精品文档精品文档(1)顺磁性的有哪些?(2)键级为1的有哪些？(3)键级为2的有哪些？(4)何种分子具有最高键级？(5)不能存在的有哪

8、些？【7-13】在下列双原子分子和离子中，能稳定存在的有哪些？(1) H2+H2H22-(2)He22+ He2+He2(3) N22-O22-F22-【7-14】用分子轨道理论判断：(1) F2分子和F原子比较，哪个第一电离能低？并解释原因。(2) N2分子和N原子比较，哪个第一电离能低？并解释原因。+IT H解：(1) F2失去的是臼I或色轨道上1个电子，它比F原子2P轨道上电子能量高，易失。(2) N2失去的是 因轨道上1个电子，它比N原子2p轨道上电子能量低，难失。【7-15】试问下列分子中哪些是极性的？那些是非极性的？为什么？CH4, CHCl 3, BCl 3, NCl 3, H2

9、S, CS2解：CHCl 3、NCl 3、H 2s为极性分子；CH4、BCI3、CS2为非极性分子。【7-16】试比较下列各对分子偶极矩的大小：(1) CO2和 CS2(2) CCl4和 CH4(3)PH3和 NH3(4)BF3 和 NF3(5)H2O 和 H2s解：(1) CO2< SO2(2) CCl4= CH 4(3) PH3< NH3(4) BF3>NF3(5)H2O> H2s【7-17】将下列化合物按熔点从高到低的顺序排列：NaF, NaCl , NaBr , NaI, SiF4, SiCU, SiB% SiI4解：NaF NaCl NaBr NaI SiI4

10、 SiBr4SiCl4SiF4【7-18】试用离子极化观点解释：(1) KCl熔点高于GeCl4(2) ZnCl2熔点低于 CaCl2(3) FeCl3熔点低于 FeCl2解：(1) Ge4+电荷高、半径小，极化力大，故GeCl4为分子晶体，而KCl为离子晶体。精品文档精品文档(2) Zn2+半径小又为18电子构型，因极化力较大，ZnCl2向共价键过渡。(3) Fe3+极化力大于Fe2+,故FeCb向共价键过渡比FeCl2明显。【7-19】指出下列各对分子间存在的分子间作用力的类型(取向力、诱导力、色散力和氢键)：(1)苯和 CC14(2)甲醇和 H2O(3) CO2 和 H2O(4) HBr

11、 和 HI解：(1)色散力(2)取向力、诱导力、色散力、氢键(3)诱导力、色散力、氢键(4)取向力、诱导力、色散力、氢键【7-20】下列化合物中哪些自身能够形成氢键？C2H6， H2O2， C2H5OH, CH3CHO , H3BO3, H2SO4， (CH3)2O解：以下纯净物的凝聚态中能形成氢键：H2O2, C2H50H , H3BO3, H2SO4。【7-21】比较下列各组中两种物质的熔点高低，并简单说明原因。(4) NH3 和 PH3(2)PH3 和 Sb%(3)Br2 和 ICl(4) MgO 和 NaO(5)SiO2 和 SO2(6)SnCl2 和 SnCl4 CH3CH2CH2N

12、H2和 H2NCH2CH2NH2解：(1) NH3>PH3前者可形成氢键。(2) SbH3>PH3前者色散力大。(3) ICl>Br 2两者相对分子质量相近，色散力差别不大，但前者还存在定向力和诱导力。(4) MgO>Na 2O Mg 2+电荷高、半径小，MgO晶格能大。(5) SiO2>SO2前者为原子晶体，后者为分子晶体。(6) SnCl2>SnCl4 Sn4+极化力大于Sn2+,SnCl4向共价键过渡比 SnCl2明显。(7) H2NCH 2CH 2NH 2 生成分子间氢键比 CH3CH 2CH2NH 2多。【7-22】填充下表物质晶格上质点质点间作用

13、力晶体类型熔点高低MgOSiO2Br2NH 3Cu解：精品文档1质点间作用力熔点高低MgOMgO，O2-离了键离了高SiO2Si , O共价键原子高Br2Br2分子间力分子低NH 3NH3分子间力+氢键分子较低Cu2+Cu, Cu金属键金属高精品文档【7-23解释下列现象:(1) H3PO4, H2SO4, HCIO4黏度大小的次序为 H3PO4>H2SO4>HClO 4。(2)乙醇(C2H5OH)和二甲醛(CH3OCH3)组成相同，前者沸点(78 C)比后者沸点(-23C)高组成也相同，前者熔点(-7C)比后者熔点118C)低得多。(3) CF4和SF4都能存在，但 OF4却不存

14、在。(4) Br2与SbF5反应可生成B2+,实验室测得其 Br-Br核间距为215Pm，比B2分子核间距228pm要小。解：(1)生成氢键数目：H3PO4>H2SO4>HClO 4。(2)前者沸点高，有分子间氢键；后者低，有分子内氢键。(3) C可sp3杂化形成CF4, S可sp3d不等性杂化形成 SF4,但O无2d轨道，只能sp3不等性杂化，2个杂化轨道为孤对电子填充 ，所以只能形成 OF2。【7-24】下列说法是否正确？为什么？(1)分子中的化学键为极性键，则分子也为极性分子。(2) Mn2O7中Mn(VII)正电荷高，半径小，所以该化合物的熔点比MnO高。(3)色散力仅存在与非极性分子间。(4) 3电子兀键比2电子兀键的键能大。(1)全部由共价键结