2024年4月10日发(作者:巨清嘉)
第六章 分子的结构与性质
思 考 题
1.根据元素在周期表中的位置,试推测哪些元素之间易
形成离子键,哪些元素之间易形成共价键。
答:ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA元素之间由于电负性相差较
大,易形成离子键,而处于周期表中部的主族元素原子之
间由于电负性相差不大,易形成共价键。
2.下列说法中哪些是不正确的,并说明理由。
(1)键能越大,键越牢固,分子也越稳定。不一定,对
双原子分子是正确的。
(2)共价键的键长等于成键原子共价半径之和。不一定,
对双原子分子是正确的。
(3)sp2杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合
形成的。×由一个ns轨道和两个np轨道杂化而成。
(4)中心原子中的几个原子轨道杂化时,必形成数目相
同的杂化轨道。√
(5)在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中,碳原子都采用sp
2
杂化,因此这些分子都呈四面体形。×sp
3
,CCl4呈正四面
体形;CHCl2和CH2Cl2呈变形四面体形。
(6)原子在基态时没有未成对电子,就一定不能形成共
价键。×成对的电子可以被激发成单电子而参与成键。
(7)杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。×不等
性的杂化轨道的几何构型与分子的几何构型不一致。
3.试指出下列分子中那些含有极性键
Br
2
CO
2
H
2
O H
2
S CH
4
4.BF
3
分子具有平面三角形构型,而NF
3
分子却是三角锥
构型,试用杂化轨道理论加以解释。BF
3
中的B原子采取
SP
2
杂化,NF
3
分子的N原子采取不等性的SP
3
杂化。
5.CH
4
,H
2
O,NH
3
分子中键角最大的是哪个分子 键角最
小的是哪个分子 为什么 CH
4
键角最大(109
0
28
,
),C采
取等性的SP
3
杂化,NH
3
(107
0
18
,
), H
2
O分子中的N、
O采用不等性的SP
3
杂化,H
2
O分子中的O原子具有2对
孤电子对,其键角最小(10445)。
6.解释下列各组物质分子中键角的变化(括号内为键角
数值)。
0
,
(1) PF
3
°),PCl
3
°),PBr
3
°)中心原子相同,配体原子F、
Cl、Br的电负性逐渐减小,键电子对的斥力逐渐增加,所
以键角逐渐增加
(2) H
2
O(104°45'),H
2
S(92°16'),H
2
Se(91°)配位原子相同,
中心原子的电负性逐渐减小,键电子对的斥力逐渐减小,
所以键角逐渐减小
7.试用分子轨道法写出下列分子或粒子的分子轨道表示
式,并指出其中有哪几种键是顺磁性、还是反磁性的物质
O
2
O
2
2-
N
2
N
2
2-
O
2
和N
2
见教材,O
2
2-
和N
2
2-
的分子轨道分别为:
O
2
2-
1s
1s
2s
2
2
2
222
2
22
具有
2s
2p
x
2p
y
2p
z
2p
y
2p
z
1个双电子的σ键,是反磁性物质。
N
2
2-
1s
1s
2s
2
2
2
2s
2p
y
2p
z
2p
x
2p
y
2p
z
2
2
22
1
1
具有1个双电子的σ键和2个三电子的π键,具有顺磁性。
8.解释下列各对分子为什么极性不同 括号内为偶极矩数
值(单位是10-30C·m)
(1) CH
4
(0)与CHCl
3
CH
4
为非极性分子,CHCl
3
极性分子
(2) H
2
O与H
2
S均为极性分子,但H
2
O分子的极性更大
9.用分子间力说明以下事实。
(1) 常温下F
2
、Cl
2
是气体,Br
2
是液体,I
2
是固体。
(2) HCl,HBr,HI的熔、沸点随相对分子质量的增大而
升高。
(3) 稀有气体He-Ne-Ar-Kr-Xe的沸点随着相对分子质量
的增大而升高。
(1) F
2
、Cl
2
、Br
2
、I
2
均是极性分子,分子间力是色散力,随
着相对分子质量的增加,分子变形性增大,色散力增强。
(2) HCl,HBr,HI均为极性分子,分子间力以色散力为主,
随着相对分子质量的增加,分子变形性增大,色散力增强。
(3) 稀有气体He-Ne-Ar-Kr-Xe均是非极性分子,分子间力
是色散力,随着相对分子质量的增加,分子变形性增大,
色散力增强。
10.判断下列物质熔、沸点的相对高低。
(1)C
2
H
6
(偶极矩等于0)和C
2
H
5
Cl(偶极矩等于
×10-30C·m)。C
2
H
6
2 H 5 Cl (2)乙醇(C 2 H 5 OH)和已醚(C 2 H 5 OC 2 H 5 )C 2 H 5 OH>C 2 H 5 OC 2 H 5 11. 试解释: (1) 为什么水的沸点比同族元素氢化物的沸点高形成分 子间氢键 (2) 为什么NH 3 易溶于水,而CH 4 难溶于水NH 3 和水同 为极性分子,且它们之间能形成氢键,而CH 4 则不然。 (3) HBr的沸点比HCl高,但又比HF的低HBr的分子间 力比HCl大,所以HBr的沸点比HCl高,但HF的分子间 能形成氢键,所以HBr的沸点又比HF的低。 (4) 为什么室温下CCl 4 是液体,CH 4 和CF 4 是气体,而 CI 4 是固体CCl 4 ,CH 4 ,CF 4 ,CI 4 均为非极性分子,分子间力 是色散力,随着相对分子质量的增加,分子变形性增大, 色散力增强。 12. 举例说明下列说法是否正确 (1) 两个单键就组成一个双键。× (2) 非极性分子中只有非极性键。× (3) 同类分子,分子越大,分子间力也就越大。× (4) 色散力只存在于非极性分子之间。× (5) 一般来说,分子键作用力中,色散力是主要的。√ (6) 所有含氢化物的分子之间,都存在着氢键。× (7) 浓硫酸、甘油等液体粘度大,是由于它们分子间可 形成众多的氢键。√ (8) 相同原子间的叁键键能是单键键能的三倍。× (9) 对多原子分子来说,其中键的键能就等于它的离解 能。× 13. 使用对比的方式总结下列各组结构化学的名词、术 语。 (1)电子:孤电子对,键电子对 s电子,p电子,d电子 成键电子,反键电子 σ电子,π电子 (2)轨道:原子轨道,分子轨道 成键轨道,反键轨道,σ轨道,π轨道 (3)键:离子键,共价键,极性键,非极性键 σ键,π键,强极性键,弱极性键 单键,单电子键,叁键,三电子键 (4) 结构式: 原子:电子结构式,电子分布式,原子轨道表示 式 分子:分子式,化学式,分子结构式,价键结构 式,分子轨道表示式,化学键示意图。 (5) 偶极:固有偶极,诱导偶极,瞬间偶极 (6) 分子极化:定向极化,变形极化 极化力,极化率 (7) 分子间力:色散力,诱导力,取向力 第六章 分子的结构与性质-习 题 1.C-C,N-N,N-Cl键的键长分别为154,145, 试粗略估计C-Cl键的键长。 答: C原子的共价半径为: 154pm/2= pm N原子的共价半径为: 145pm/2= pm Cl原子的共价半径为: = pm C-Cl键的键长为: + = pm 175pm, 2.已知H-F,H-Cl,H-I键的键能分别为569,431,366 及299kJ·mol -1 。试比较HF,HCl,HBr及HI气体分子的热 稳定性。 答:这些分子的热稳定性为: HF>HCl>HBr>HI. 3.根据电子配对法,写出下列各物质的分子结构式: BBr 3 CS 2 SiH 4 PCl 5 C 2 H 4 答: Br B Br H S Br C Cl Cl S H CC H P Cl Cl Cl HH Si H H H 4.写出下列物质的分子结构式并指明σ键、π键。 HClO BBr 3 C 2 H 2 Cl 答: σ O H Br σ Br σ B σ σ H σ Br π σ C π C H σ 5.指出下列分子或离子中的共价键哪些是由成键原子的 未成对电子直接配对成键哪些是由电子激发后配对成键 哪些是配位键 HgCl 2 PH 3 NH 4 + [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ AsF 5 PCl 5 答:由成键原子的未成对电子直接配对成键: PH 3 ; 由电子激发后配对成键: AsF 5 、PCl 5 ; 形成配位键: NH、CuNH。 3 4 + 4 2 6.根据电负性数据,在下列各对化合物中,判断哪一个 化合物内键的极性相对较强些 (1)ZnO与ZnS (2)NH 3 与NF 3 (3)AsH 3 与 NH 3 (4)IBr与ICl (5)H 2 O与OF 2 答: (1) ZnO>ZnS ; (2) NH 3 NF 3 ; (3) AsH 3 NH 3 ; (4) IBrICl. (5) H 2 OOF 2 ; #7.按键的极性由强到弱的次序重新排列以下物质。 O 2 H 2 S H 2 O H 2 Se Na 2 S 8.试用杂化轨道理论,说明下列分子的中心原子可能采 取的杂化类型,并预测其分子或粒子的几何构型。 答:Na 2 S>H 2 O>H 2 S>H 2 Se>O 2 BBr 3 PH 3 H 2 S SiCl 4 CO 2 NH 4 + 解: 分子或离子 中心离子杂化类型 分子或离子的几何构型 BBr 3 PH 3 H 2 S SiCl 4 CO 2 等性sp 2 不等性sp 3 不等性sp 3 等性sp 3 等性sp 平面正三角形 三角形 V形 正四面体形 直线形 NH 4 + 等性sp 3 正四面体形 + PH 4 9.用价层电子对互斥理论推测下列离子或分子的几何构 型。PbCl 2 BF 3 NF 3 解: 分子或价层电 离子 PbCl 2 BF 3 NF 3 PH 4 + BrF 5 SO 4 2- NO 3 - XeF 4 CHCl 3 子对数 3 3 4 4 6 4 3 6 4 成键电孤电子几何构型 子对数 2 3 3 4 5 4 3 4 4 对数 1 0 1 0 1 0 0 2 0 V形 平面正三角形 三角堆形 正四面体 正四棱堆形 正四面体 平面正三角形 四方形 四面体 BrF 5 SO 4 2- NO 3 - XeF 4 CHCl 3 注意几点:①在形成共价键时,作为配位原子的氧族原子可 以认为不提供电子(如PO 4 3- 、AsO 4 3- 、NO 3 - 中的氧原子不提 供电子);②当氧族原子作为分子的中心原子时,则可以认 为它们提供6个价电子(如SO 2 中的S原子);③当卤族原 子作为分子的中心原子时,将提供7个价电子(如ClF 3 中的 Cl原子);④如果是离子基团的话,则负离子基团应给中心 原子的价电子数加上相应的电荷数,正离子基团应给中心 原子的价电子数减去相应的电荷数,最后得到中心原子的 价层电子对数。 10.应用同核双原子分子轨道能级图,从理论上推断下列 分子或离子是否可能存在,并指出它们各自成键的名称和 数目,写出价键结构式或分子结构式。 H 2 + He 2 + C 2 Be 2 B 2 N 2 + O 2 + 分子分子轨道表示式 或离 子 键名价键结构式或能 及数分子结构式 目 否 存 在 H 2 + 1s 1 1个单 电子 σ键 能 He 2 + 1s 1s 2 1 1个3 电子 σ键 能 C 2 KK 2s 2s 2 2 2p y 2p 2 z 2 2 2个π 键 不成 能 Be 2 KK 2s 2s 2 不 键 B 2 KK 2s 2s 2 2 能 能 能 2p 2p 1 yz 1 2个单 电子 π键 N 2 + KK 2s 2s 2 2 2 yz 2 2p 2p 2p x 1 2个π 键1 个单 电子 σ键 O 2 + KK 2s 2s 2p x 2 2 2 2p 2p 2 2 yz 2p y 1 2个π 键 个 1 3 能 电子 π键1 个σ 键 11.通过计算键级,比较下列物质的结构稳定性。 O 2 + O 2 O 2 - O 2 2- O 2 3- 解: 分子或 O 2 + 离子 O 2 O 2 - O 2 2- O 2 3- 键级 2 1 结构稳定性的次序为:O 2 + >O 2 >O 2 - >O 2 2- >O 2 3- 思考:下列关于 O 和 O 的性质的说法中,不正确的 2 2 2 是……………( ) A、 两种离子都比 O 分子的稳定性小 2 B、 O 的键长比 O 的键长短 2 2 2 C、 O 是反磁性的,而 O 是顺磁性的 2 2 2 D、 O 的键能比 O 的键能大 2 2 2 12.根据分子轨道理论说明: (1)He 2 分子不存在。 (2)N 2 分子很稳定,且具有反磁性。 (3)O 2 - 具有顺磁性。 解:(1)He 2 的分子轨道式为: 1s 2 1s ,净的成键电 2 子数为零,所以 He 2 分子不存在。 (2 2 ) 2 N 2 的 2 分 2 子 2 轨道式为: 具有1个σ键,2个π键, KK 2s 2s 2p y 2p z 2p x , 所以 分子很稳定,由于电子均以配对,因此具有反磁性。 (3 2 ) 2 O 2 - 的 2 分 2 子 2 轨道式为: KK 2s 2s 2p y 2p z 2p x ,具有1个σ键,1个三电 子π键,所以 具有顺磁性。 13.根据键的极性和分子的几何构型,判断下列分子哪些 是极性分子哪些是非极性分子 Ne Br 2 HF NO H 2 S(V形) CS 2 (直线形) CHCl 3 (四面体) CCl 4 (正四面体) BF 3 (平面三角形) NF 3 (三角锥形) 解:非极性分子:Ne、Br 2 、 CS 2 、CCl 4 、BF 3 ; 极性分子:HF、NO、H 2 S、CHCl 3 、NF 3 。 14.判断下列每组物质中不同物质分子之间存在着何种成 分的分子间力。 (1)苯和四氯化碳 (2)氦气和水 (3)硫 化氢和水 解:(1)苯和四氯化碳:色散力。 (2)氦气和水:色散力,诱导力。 (3)硫化氢和水:色散力,诱导力,取向力。
2024年4月10日发(作者:巨清嘉)
第六章 分子的结构与性质
思 考 题
1.根据元素在周期表中的位置,试推测哪些元素之间易
形成离子键,哪些元素之间易形成共价键。
答:ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA元素之间由于电负性相差较
大,易形成离子键,而处于周期表中部的主族元素原子之
间由于电负性相差不大,易形成共价键。
2.下列说法中哪些是不正确的,并说明理由。
(1)键能越大,键越牢固,分子也越稳定。不一定,对
双原子分子是正确的。
(2)共价键的键长等于成键原子共价半径之和。不一定,
对双原子分子是正确的。
(3)sp2杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合
形成的。×由一个ns轨道和两个np轨道杂化而成。
(4)中心原子中的几个原子轨道杂化时,必形成数目相
同的杂化轨道。√
(5)在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中,碳原子都采用sp
2
杂化,因此这些分子都呈四面体形。×sp
3
,CCl4呈正四面
体形;CHCl2和CH2Cl2呈变形四面体形。
(6)原子在基态时没有未成对电子,就一定不能形成共
价键。×成对的电子可以被激发成单电子而参与成键。
(7)杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。×不等
性的杂化轨道的几何构型与分子的几何构型不一致。
3.试指出下列分子中那些含有极性键
Br
2
CO
2
H
2
O H
2
S CH
4
4.BF
3
分子具有平面三角形构型,而NF
3
分子却是三角锥
构型,试用杂化轨道理论加以解释。BF
3
中的B原子采取
SP
2
杂化,NF
3
分子的N原子采取不等性的SP
3
杂化。
5.CH
4
,H
2
O,NH
3
分子中键角最大的是哪个分子 键角最
小的是哪个分子 为什么 CH
4
键角最大(109
0
28
,
),C采
取等性的SP
3
杂化,NH
3
(107
0
18
,
), H
2
O分子中的N、
O采用不等性的SP
3
杂化,H
2
O分子中的O原子具有2对
孤电子对,其键角最小(10445)。
6.解释下列各组物质分子中键角的变化(括号内为键角
数值)。
0
,
(1) PF
3
°),PCl
3
°),PBr
3
°)中心原子相同,配体原子F、
Cl、Br的电负性逐渐减小,键电子对的斥力逐渐增加,所
以键角逐渐增加
(2) H
2
O(104°45'),H
2
S(92°16'),H
2
Se(91°)配位原子相同,
中心原子的电负性逐渐减小,键电子对的斥力逐渐减小,
所以键角逐渐减小
7.试用分子轨道法写出下列分子或粒子的分子轨道表示
式,并指出其中有哪几种键是顺磁性、还是反磁性的物质
O
2
O
2
2-
N
2
N
2
2-
O
2
和N
2
见教材,O
2
2-
和N
2
2-
的分子轨道分别为:
O
2
2-
1s
1s
2s
2
2
2
222
2
22
具有
2s
2p
x
2p
y
2p
z
2p
y
2p
z
1个双电子的σ键,是反磁性物质。
N
2
2-
1s
1s
2s
2
2
2
2s
2p
y
2p
z
2p
x
2p
y
2p
z
2
2
22
1
1
具有1个双电子的σ键和2个三电子的π键,具有顺磁性。
8.解释下列各对分子为什么极性不同 括号内为偶极矩数
值(单位是10-30C·m)
(1) CH
4
(0)与CHCl
3
CH
4
为非极性分子,CHCl
3
极性分子
(2) H
2
O与H
2
S均为极性分子,但H
2
O分子的极性更大
9.用分子间力说明以下事实。
(1) 常温下F
2
、Cl
2
是气体,Br
2
是液体,I
2
是固体。
(2) HCl,HBr,HI的熔、沸点随相对分子质量的增大而
升高。
(3) 稀有气体He-Ne-Ar-Kr-Xe的沸点随着相对分子质量
的增大而升高。
(1) F
2
、Cl
2
、Br
2
、I
2
均是极性分子,分子间力是色散力,随
着相对分子质量的增加,分子变形性增大,色散力增强。
(2) HCl,HBr,HI均为极性分子,分子间力以色散力为主,
随着相对分子质量的增加,分子变形性增大,色散力增强。
(3) 稀有气体He-Ne-Ar-Kr-Xe均是非极性分子,分子间力
是色散力,随着相对分子质量的增加,分子变形性增大,
色散力增强。
10.判断下列物质熔、沸点的相对高低。
(1)C
2
H
6
(偶极矩等于0)和C
2
H
5
Cl(偶极矩等于
×10-30C·m)。C
2
H
6
2 H 5 Cl (2)乙醇(C 2 H 5 OH)和已醚(C 2 H 5 OC 2 H 5 )C 2 H 5 OH>C 2 H 5 OC 2 H 5 11. 试解释: (1) 为什么水的沸点比同族元素氢化物的沸点高形成分 子间氢键 (2) 为什么NH 3 易溶于水,而CH 4 难溶于水NH 3 和水同 为极性分子,且它们之间能形成氢键,而CH 4 则不然。 (3) HBr的沸点比HCl高,但又比HF的低HBr的分子间 力比HCl大,所以HBr的沸点比HCl高,但HF的分子间 能形成氢键,所以HBr的沸点又比HF的低。 (4) 为什么室温下CCl 4 是液体,CH 4 和CF 4 是气体,而 CI 4 是固体CCl 4 ,CH 4 ,CF 4 ,CI 4 均为非极性分子,分子间力 是色散力,随着相对分子质量的增加,分子变形性增大, 色散力增强。 12. 举例说明下列说法是否正确 (1) 两个单键就组成一个双键。× (2) 非极性分子中只有非极性键。× (3) 同类分子,分子越大,分子间力也就越大。× (4) 色散力只存在于非极性分子之间。× (5) 一般来说,分子键作用力中,色散力是主要的。√ (6) 所有含氢化物的分子之间,都存在着氢键。× (7) 浓硫酸、甘油等液体粘度大,是由于它们分子间可 形成众多的氢键。√ (8) 相同原子间的叁键键能是单键键能的三倍。× (9) 对多原子分子来说,其中键的键能就等于它的离解 能。× 13. 使用对比的方式总结下列各组结构化学的名词、术 语。 (1)电子:孤电子对,键电子对 s电子,p电子,d电子 成键电子,反键电子 σ电子,π电子 (2)轨道:原子轨道,分子轨道 成键轨道,反键轨道,σ轨道,π轨道 (3)键:离子键,共价键,极性键,非极性键 σ键,π键,强极性键,弱极性键 单键,单电子键,叁键,三电子键 (4) 结构式: 原子:电子结构式,电子分布式,原子轨道表示 式 分子:分子式,化学式,分子结构式,价键结构 式,分子轨道表示式,化学键示意图。 (5) 偶极:固有偶极,诱导偶极,瞬间偶极 (6) 分子极化:定向极化,变形极化 极化力,极化率 (7) 分子间力:色散力,诱导力,取向力 第六章 分子的结构与性质-习 题 1.C-C,N-N,N-Cl键的键长分别为154,145, 试粗略估计C-Cl键的键长。 答: C原子的共价半径为: 154pm/2= pm N原子的共价半径为: 145pm/2= pm Cl原子的共价半径为: = pm C-Cl键的键长为: + = pm 175pm, 2.已知H-F,H-Cl,H-I键的键能分别为569,431,366 及299kJ·mol -1 。试比较HF,HCl,HBr及HI气体分子的热 稳定性。 答:这些分子的热稳定性为: HF>HCl>HBr>HI. 3.根据电子配对法,写出下列各物质的分子结构式: BBr 3 CS 2 SiH 4 PCl 5 C 2 H 4 答: Br B Br H S Br C Cl Cl S H CC H P Cl Cl Cl HH Si H H H 4.写出下列物质的分子结构式并指明σ键、π键。 HClO BBr 3 C 2 H 2 Cl 答: σ O H Br σ Br σ B σ σ H σ Br π σ C π C H σ 5.指出下列分子或离子中的共价键哪些是由成键原子的 未成对电子直接配对成键哪些是由电子激发后配对成键 哪些是配位键 HgCl 2 PH 3 NH 4 + [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ AsF 5 PCl 5 答:由成键原子的未成对电子直接配对成键: PH 3 ; 由电子激发后配对成键: AsF 5 、PCl 5 ; 形成配位键: NH、CuNH。 3 4 + 4 2 6.根据电负性数据,在下列各对化合物中,判断哪一个 化合物内键的极性相对较强些 (1)ZnO与ZnS (2)NH 3 与NF 3 (3)AsH 3 与 NH 3 (4)IBr与ICl (5)H 2 O与OF 2 答: (1) ZnO>ZnS ; (2) NH 3 NF 3 ; (3) AsH 3 NH 3 ; (4) IBrICl. (5) H 2 OOF 2 ; #7.按键的极性由强到弱的次序重新排列以下物质。 O 2 H 2 S H 2 O H 2 Se Na 2 S 8.试用杂化轨道理论,说明下列分子的中心原子可能采 取的杂化类型,并预测其分子或粒子的几何构型。 答:Na 2 S>H 2 O>H 2 S>H 2 Se>O 2 BBr 3 PH 3 H 2 S SiCl 4 CO 2 NH 4 + 解: 分子或离子 中心离子杂化类型 分子或离子的几何构型 BBr 3 PH 3 H 2 S SiCl 4 CO 2 等性sp 2 不等性sp 3 不等性sp 3 等性sp 3 等性sp 平面正三角形 三角形 V形 正四面体形 直线形 NH 4 + 等性sp 3 正四面体形 + PH 4 9.用价层电子对互斥理论推测下列离子或分子的几何构 型。PbCl 2 BF 3 NF 3 解: 分子或价层电 离子 PbCl 2 BF 3 NF 3 PH 4 + BrF 5 SO 4 2- NO 3 - XeF 4 CHCl 3 子对数 3 3 4 4 6 4 3 6 4 成键电孤电子几何构型 子对数 2 3 3 4 5 4 3 4 4 对数 1 0 1 0 1 0 0 2 0 V形 平面正三角形 三角堆形 正四面体 正四棱堆形 正四面体 平面正三角形 四方形 四面体 BrF 5 SO 4 2- NO 3 - XeF 4 CHCl 3 注意几点:①在形成共价键时,作为配位原子的氧族原子可 以认为不提供电子(如PO 4 3- 、AsO 4 3- 、NO 3 - 中的氧原子不提 供电子);②当氧族原子作为分子的中心原子时,则可以认 为它们提供6个价电子(如SO 2 中的S原子);③当卤族原 子作为分子的中心原子时,将提供7个价电子(如ClF 3 中的 Cl原子);④如果是离子基团的话,则负离子基团应给中心 原子的价电子数加上相应的电荷数,正离子基团应给中心 原子的价电子数减去相应的电荷数,最后得到中心原子的 价层电子对数。 10.应用同核双原子分子轨道能级图,从理论上推断下列 分子或离子是否可能存在,并指出它们各自成键的名称和 数目,写出价键结构式或分子结构式。 H 2 + He 2 + C 2 Be 2 B 2 N 2 + O 2 + 分子分子轨道表示式 或离 子 键名价键结构式或能 及数分子结构式 目 否 存 在 H 2 + 1s 1 1个单 电子 σ键 能 He 2 + 1s 1s 2 1 1个3 电子 σ键 能 C 2 KK 2s 2s 2 2 2p y 2p 2 z 2 2 2个π 键 不成 能 Be 2 KK 2s 2s 2 不 键 B 2 KK 2s 2s 2 2 能 能 能 2p 2p 1 yz 1 2个单 电子 π键 N 2 + KK 2s 2s 2 2 2 yz 2 2p 2p 2p x 1 2个π 键1 个单 电子 σ键 O 2 + KK 2s 2s 2p x 2 2 2 2p 2p 2 2 yz 2p y 1 2个π 键 个 1 3 能 电子 π键1 个σ 键 11.通过计算键级,比较下列物质的结构稳定性。 O 2 + O 2 O 2 - O 2 2- O 2 3- 解: 分子或 O 2 + 离子 O 2 O 2 - O 2 2- O 2 3- 键级 2 1 结构稳定性的次序为:O 2 + >O 2 >O 2 - >O 2 2- >O 2 3- 思考:下列关于 O 和 O 的性质的说法中,不正确的 2 2 2 是……………( ) A、 两种离子都比 O 分子的稳定性小 2 B、 O 的键长比 O 的键长短 2 2 2 C、 O 是反磁性的,而 O 是顺磁性的 2 2 2 D、 O 的键能比 O 的键能大 2 2 2 12.根据分子轨道理论说明: (1)He 2 分子不存在。 (2)N 2 分子很稳定,且具有反磁性。 (3)O 2 - 具有顺磁性。 解:(1)He 2 的分子轨道式为: 1s 2 1s ,净的成键电 2 子数为零,所以 He 2 分子不存在。 (2 2 ) 2 N 2 的 2 分 2 子 2 轨道式为: 具有1个σ键,2个π键, KK 2s 2s 2p y 2p z 2p x , 所以 分子很稳定,由于电子均以配对,因此具有反磁性。 (3 2 ) 2 O 2 - 的 2 分 2 子 2 轨道式为: KK 2s 2s 2p y 2p z 2p x ,具有1个σ键,1个三电 子π键,所以 具有顺磁性。 13.根据键的极性和分子的几何构型,判断下列分子哪些 是极性分子哪些是非极性分子 Ne Br 2 HF NO H 2 S(V形) CS 2 (直线形) CHCl 3 (四面体) CCl 4 (正四面体) BF 3 (平面三角形) NF 3 (三角锥形) 解:非极性分子:Ne、Br 2 、 CS 2 、CCl 4 、BF 3 ; 极性分子:HF、NO、H 2 S、CHCl 3 、NF 3 。 14.判断下列每组物质中不同物质分子之间存在着何种成 分的分子间力。 (1)苯和四氯化碳 (2)氦气和水 (3)硫 化氢和水 解:(1)苯和四氯化碳:色散力。 (2)氦气和水:色散力,诱导力。 (3)硫化氢和水:色散力,诱导力,取向力。