北师大无机化学四版习题答案10分子结构.docVIP

第章 分子结构1 画出O2、H2O2、CO、CO2、NCl3、SF4的路易斯结构式。不要忘记标出孤对电子和分子的总电子数！ 解： 12e 14e 10e 16e 26e 34e 评注：各种教科书对路易斯结构式的定义不尽相同。涉及( l )路易斯结构式是否一定要给出分子的立体结构？可以不涉及。 (2 ) 路易斯结构式是否给出分子的全部电子？在有机化学中常不给出，但对初学者以给出为好(3) 路易斯结构式表达O2的结构时要不要给出三电子键？不必。氧分子的三电子键属于分子轨道的理论表达，路易斯结构式一般不涉及分子轨道理论。(4 ) 一氧化碳的路易斯结构式要不要给出配价键？最好给。因此上面的CO 结构式最好写成： 2 画出硫酸根各共振体的结构式。 评注：SO离子有32 个价电子，即16 对电子，因此，只要给出16 对电子，而且氧原子周围的电子数不超过8 的路易斯结构式都可以认为是硫酸根的共振结构式。上列任一共振结构式并不能正确给出硫酸根的真实结构。在有的教科书中用如下之一表达硫酸根的结构式： 也有的教科书将所有硫和氧原子之间的被都画成S指向氧原子的箭头。应当注意到的事实是，硫酸根中硫原子和氧原子之间的化学键明显具有双的性质，用单键表达，是明显偏离事实的。从形式电荷的角度，上面的两根双键的路易斯结构式的硫原子和两个氧原子都是零，另外两个氧原子因获得外加的电子而呈－1，是最合理的，而四根单键的结构式形式电荷为S +2 ，O－1 ，也是可以成立的。这是路易斯结构式不能克服的内在矛盾。 3 σ键可由s－s、s－p 和p－p 原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论LiH（气态分子）、HCl、Cl2分子里的键分别属于哪一种？答：LiH是s－s键：HCl是s－p键；Cl2是p－p键4 N2分子里有几键？它们的电子云在取向上存在什么关系？用图形描述之答： 有两个键，互相垂直的关系。如图所示： 用VSEPR 模型讨论CO2、H2O、NH3、CO、PO、PO3、PO的分子模型，画出它们的立体结构，用短横代表分子的键骨架，标明分子构型的几何图形名称。答： 分子式 杂花方式 立体结构 分子构型 CO2 sp 直线型 H2 sp3 V型 NH3 sp3 三角锥 CO sp2 平面三角形 PO sp3 三角锥 PO3 sp2 平面三角形 PO sp3 四面体 6 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。评注：当中心原子有孤对电子时，其VSEPR 模型与分子立体结构是不同的，而中心原子的杂化类型与VSEPR 模型对应。杂化轨道只用于形成键不用于形成π键，这是不难理解的，因为杂化轨道理论是对分子立体结构的解释而分子的立体结构是由中心原子周围有多少个轨道(包括孤对电子在内)决定的由此也可以理解为什么我们不必讨论端位原子的杂化类因为端位原子不影响分子的立体结构。 7 丙烷分子中的所有化学键都是单键键，因而可以自由旋转试问丙烷分子处在同一个平面上的原子最多可以达几个？若你不能在纸面上讨论，或不敢确认自己的结论，请用立体分子模型来讨论用黏土和木棍搭模型最省钱：搭模型有助于更好地掌握立体结构知识但用模型讨论完后仍要在纸面上画图描述答：5 个，如图所示包含3 个碳原子的平面同时包含2 个氢原子。 8　 C10H6叫金刚烷，它的衍生物―金刚胺是抗病毒药物。请问：金刚烷分子里有几个六元环？这些六元环都相同吗？试设想把金刚烷分子装进一个空的立方体里，分子的次甲基－ CH2－上的碳原子位于立方体面心位分子中的－CH－基团的碳原子将处在什么立方体的什么位置？金刚烷中的氢原子各取什么方向？在解题或搭模型时不要忘记借用杂化轨道的概念。答：4个；相同。如图所示： 9借助VSEPR 模型、杂化轨道模型、π键与键、大π键以及等电子体等概念，讨论OF2、ClF3 、SOCl2 、XeF2 、SF6 、PCl5的分子结构．分子 杂化类型 VSEPR 立体结构 OF2 sp3 AY4 V型 ClF3 sp3d AY5 T型 SOCl2 sp3 AY4 三角锥 XeF2 dsp3 AY5 直线型 SF6 sp3d2 AY6 八面体 PCl5 sp3d AY5 三角双锥 10有一种叫做丁三烯的平面分子，请根据其名称画出路易斯结构式，标明分子的价电子总数，再讨论分子中碳原子的杂化轨道、碳碳键的键角、π键或大π键的取向用图形来答 答：16e ；如下图： 评注：用chemsketch 程序进行结构优化，可得到如下结果： 由此可发现规律：