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第一章 原子结构和原子周期系
1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态:
(a)K (b)Al (c)Cl (d)Ti(Z=22) (e)Zn(Z=30) (f)As(Z=33) 答:(a)[Ar]4s1(b)[Ne]3s23p1(c)[Ne]3s23p5(d)[Ar]3d54s2(e)[Ar] 3d104s1(f)[Ar]4s24p3
1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态,并用方框图表示轨道,填入轨道的电子用箭头表示。
(a)Be (b)N (c)F (d)Cl- (e)Ne+ (f)Fe3+ (g)As3+
1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何?
1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳?Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答:Al3+和Sc3+具有8电子外壳。
1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为: (a)3s23p5(b)3d64s2(c)5s2(d)4f96s2(e)5d106s1
试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。 答:(a)p区,ⅦA族,第三周期 (b)d区,Ⅷ族,第四周期 (c)s区,ⅡA族,第五周期 (d)f区,ⅢB族,第六周期 (e)ds区,ⅠB族,第六周期
1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置,推出它们的基态原子的电子组态。 答:Ti位于第四周期ⅣB族,它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2; Ge位于第四周期ⅣA族,它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2; Ag位于第五周期ⅠB族,它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1; Rb位于第五周期ⅠA族,它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1; Ne位于第二周期0族,它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。
1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2,给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。
答:该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。 仅供学习与参考
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1-8某元素基态原子最外层为5s2,最高氧化态为+4,它位于周期表哪个去?是第几周期第几族元素?写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代表它的元素符号,写出相应氧化物的化学式。
答:该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2,即第40号元素锆(Zr)。它位于d区,第五周期ⅣB族,+4氧化态离子的电子构型为[Kr],即1s22s22p63s23p63d104s24p6, 相应氧化物为AO2。
仅供学习与参考
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第二章 分子结构
2-1用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型,画出他们的立体结构,用短横代表σ键骨架,标明分子构型的几何图形的名称。
2-2讨论上题列举的分子(或离子)的中心原子的杂化类型。 答:见上表。
2-3第二周期同核双原子分子中哪些不能稳定存在?哪些有顺磁性?用分子轨道模型解释。
2*2
答:Be2不能稳定存在,分子轨道组态为[He2]σ2sσ2s.键级为0。
2*2112
B2 、O2有顺磁性。分子轨道组态分别为:B2 :[He2]σ2sσ2sπ2pxπ2py ;O2 :[He2]σ2s
*2222*1*1
σ2sσ2pπ2pxπ2py π2pxπ2py ;因为存在孤对电子,所以有顺磁性。
2-4试用分子轨道模型做出预言,O2 +的键长与O2的键长哪个较短,N2 +的键长与N2的键长哪个较短?为什么?
2-5计算表明CO、NO分子轨道能级图中的σ2p轨道和π2p轨道的顺序跟N2分子轨道里的顺序相同,它们有没有顺磁性?计算它们的键级,并 推测它们的键长顺序。
*
答:CO与N2等电子(10e),无未成对电子,无顺磁性。NO是11e分子,π2p有1e,有顺仅供学习与参考