双原子分子的结构与分子光谱

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1、第3章双原子分子的结构与分子光谱习题答案1.CO是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？其偶极距的方向如何？为什么？解：CO是一个异核双原子分子。其中氧原子比碳原子多提供2个电子形成配位键：氧原子的电负性比碳原子的高，但是在CO分子中，由于氧原子单方面向碳原子提供电子，抵消了部分碳氧之间的电负性差别引起的极性，所以说CO23是一个极性较小的分子。偶极矩是个矢量，其方向是由正电中心指向负电中心，CO的偶极距m=0.37×10-30C·m，氧原子端显正电，碳原子端显负电，所以CO分子的偶极距的方向是由氧原子指向碳原子。2.在N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个得电子变为A

2、B-后比原来中性分子键能大，哪几个失电子变为AB+后比原来中性分子键能大？解：就得电子而言，若得到的电子填充到成键电子轨道上，则AB-比AB键能大,23若得到得电子填充到反键分子轨道上，则AB-比AB键能小。就失电子而言，若从反键分子轨道上失去电子，则AB+比AB键能大，若从成键轨道上失去电子，则AB+比AB键能小。基态价电子组态为：(1)键级为3键级为2.5键级为2.5N2的键能大于N2+和N2-的键能（按N2能级次序）(2)键级为2.523键级为3键级为2所以NO的键能小于NO+的键能，大于NO-的键能(3)键级为2.5，键级为2，键级为1.5，所以O2的键能小于O2+的键能，大于O2

3、-的键能(4)键级为223键级为1.5键级为2.5所以C2的键能大于C2+的键能，小于C2(5)键级为1键级为1.5键级为0.5所以F2的键能小于F2+的键能，大于F2-的键能CN基态价电子组态（按N2能级次序排列）(6)键级为2.5键级为3键级为223所以CN的键能大于CN+的键能，小于CN-的键能(7)CO基态价电子组态（按N2能级次序排列）键级为3键级为2.5键级为2.5所以CO的键能大于CO+和CO-的键能（按F2能级次序排列）(8)23键级为0.5键级为1键级为0所以XeF的键能小于XeF+的键能，大于XeF-的键能，XeF-不能稳定存在。3.按分子轨道理论说明Cl2的键比Cl2

4、+的键强还是弱？为什么？解：Cl2的键比Cl2+的键弱，因为Cl2的基态价电子组态为：，键级为1，而Cl2+比Cl2少1个反键电子，键级为1.523，所以Cl2+的键较强些。4.下列分子的键能，比其正离子的键能小的是哪些？比其负离子的键能小的是哪些？O2，NO，CN，C2，F2解：基态价电子组态为:(1)键级为2，键级为2.5，键级为1.5，23所以O2的键能小于O2+的键能，大于O2-的键能（按N2能级次序）(2)键级为2.5键级为3键级为2所以NO的键能小于NO+的键能，大于NO-的键能。（何者具有最高的振动频率？）（按N2能级次序）23(3)键级为2.5键级为3键级为2所以CN的键能

5、大于CN+的键能，小于CN-的键能(4)键级为2键级为1.5键级为2.5所以C2的键能大于C2+的键能，小于C2-的键能(5)键级为123键级为1.5键级为0.5所以F2的键能小于F2+的键能，大于F2-的键能5.比较下列各对分子和离子的键能大小N2，N2+；O2，O2+；OF，OF-；CF，CF+；Cl2，Cl2+解：基态价电子组态为：(1)键级为323键级为2.5所以N2的键能大于N2+的键能(2)键级为2，键级为2.5，所以O2的键能小于O2+的键能(3)（按F2能级次序）键级为1.5键级为1所以OF的键能大于OF-的键能23(4)按F2能级次序键级为2.5键级为3所以CF的键能小于

6、CF+的键能(5)键级为1键级为1.5所以Cl2的键能小于Cl2+的键能6.写出下列23的键级、键长次序及磁性解：基态价电子组态为：键级为2.5，顺磁性；键级为2，顺磁性；键级为1.5，顺磁性；键级为1，反磁性；(何者具有最大的顺磁性？)7.按分子轨道理论写出NF，NF+和NF-23基态时的电子组态，说明它们的键级、不成对电子数和磁性。解：NF，NF+和NF-分别是的等电子体，它们的基态电子组态、键级、不成对电子数及磁性等情况如下：分子基态电子组态键级不成对电子数磁性NF22顺磁性NF+2.51顺磁性NF-1.51顺磁性8.判断NO和CO哪一个的第一电离能小，原因是什么？解：基态CO分子的

7、价层电子组态为，而NO23分子的基态价层电子组态为，CO分子的第一电离能是将电子激发所需的最小能量，而NO分子的第一电离能是将2p电子激发所需的最小能量，由于电子是成键电子，能量比较低，激发能低，而2p电子是反键电子，能量较高，所以激发能高，即基态CO的第一电离能比NO分子的第一电离能高。9.HF分子以何种键结合，写出这个键的完全波函数。解：HF分子以s键结合10.试用分子轨道理论讨论SO23分子的电子结构，说明基态时有