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1、第四章课后习题答案1. 简述LCAO-MO的三个基本原则,其依据是什么?由此可推出共价键应具有什么样的特征?解:见课本P112-11313. 指出O2、O2+和O2-的键长、键能的大小的顺序,并说明理由。解:首先写出分子或离子的基组态分子轨道式O2:或者:键级BO = 2O2+:或者:键级BO = O2-:或者:键级BO = 对于同类原子,由键级顺序判断出稳定顺序为: O2+ O2O2-键级越大,分子能量越稳定,键长越短,键能越大。 17. 用分子轨道理论讨论N2+、F2+、N22-、F22-的稳定性和H2、O2+、N2、CO的磁性。解:N2+: BO = 5/2F2+: BO = 3/2 N
2、22-: BO =2 F22-: BO = 0 对于同类原子,由键级顺序判断出稳定顺序为: N2+ N22- F2+ F22-键级越大,分子能量越稳定,键长越短,键能越大。H2: 无未成对电子,在磁场中呈反磁性O2+: 顺磁性,反键轨道有1个未成对电子N2: 反磁性CO: 反磁性18. 试计算1H35Cl、2H35Cl、1H37Cl、2H37Cl的折合质量,设在这些分子中两原子间的平衡距离为127.46 pm,试求其转动惯量。解:这种类型的题目注意单位换算折合质量1H35Cl: 2H35Cl:1H37Cl:2H37Cl:19. 已知CO的键长为112.82 pm,试求12C16O的纯转动光谱中
3、相当于最前面的四种跃迁的谱线的波数。设要求用转动光谱测量某CO样品中13C的丰度,则仪器的分辨率为多少才能把12C16O的谱线与13C16O的谱线分开来?解:根据公式可计算相应的谱线波数,最前面的四种跃迁对应的J取值为0,1,2,3,所以对于同位素所组成的分子,仅不同,而键长是相同的,取J=0仪器的分辨率是针对波长而言,所以波数要转换成相应的波长分辨率=22. 已知N2的键能为7.37 eV,比N2+的键能6.34 eV大,但O2的键能5.08 eV却比O2+的键能6.48 eV小,这个事实应如何解释?解:本题是从键级入手讨论。首先写出分子或离子的基组态分子轨道式,然后由键级越大,分子能量越稳定,键长越短,键能越大判断。N2: BO=3N2+: BO=2.5O2: BO=2O2+: BO=2.5