王顺荣编高教版社结构化学习题答案第4章.pdfVIP

组长:070601314 组员:070601313 070601315 070601344 070601345 070601352 第四章 双原子分子结构与性质 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？ 答：1. （1）对称性一致（匹配）原则：  而  时， 和 在 a s b pz s pz ˆ ˆ ˆ  0  的操作下对称性一致。故  H d  ，所以， s ,pz ，可 yz yz  s pz s ,pz 以组合成分子轨道（2 ）最大重叠原则：在 和 确定的条件下，要 a b  求 值越大越好，即要求 Sab 应尽可能的大 （3 ）能量相近原则： 当   时，可得h  ，c1a= c1b, c1a=- c1b,能有效组合成分子轨道；2. a b 共价键具有方向性。 2、以 H2+为例，讨论共价键的本质。 答：下图给出了原子轨道等值线图。在二核之间有较大几率振幅，没有节面，而 在核间值则较小且存在节面。从该图还可以看出，分子轨道不是原子轨道电 子云的简单的加和，而是发生了波的叠加和强烈的干涉作用。 + 图 4.1 H 的 ψ1(a)和 ψ2(b)的等值线图 2 研究表明，采用 LCAO-MO 法处理 H2+是成功的，反映了原子间形成共价键 的本质。但由计算的得到的Re=132pm，De=170.8kJ/mol，与实验测定值 Re=106pm、De=269.0 kJ/mol 还有较大差别，要求精确解，还需改进。所以 上处理方法被称为简单分子轨道法。 当更精确的进行线性变分法处理，得到的最佳结果为Re=105.8pm、 De=268.8 kJ/mol，十分接近H2+ 的实际状态。成键后电子云向核和核间集中， 被形象的称为电子桥。通过以上讨论，我们看到，当二个原子相互接近时， 由于原子轨道间的叠加，产生强烈的干涉作用，使核间电子密度增大。核间 大的电子密度把二核结合到一起，使体系能量降低，形成稳定分子，带来共 价键效应 3、同核和异核双原子分子的 MO 符号、能级次序有何区别和联系？试以 N 、 2 O 、CO 和 HF 为例讨论。 2 答：同核双原子分子和异核双原子分子 MO 的符号区别与联系： 同核双原子分子 异核双原子分子 分配原子描述 用对称性编号 1s 1 1 g *  1s 1u 2 2s