厦门大学结构化学习题答案14.pdfVIP

作业14

4.9、试用分子轨道理论讨论SO分子的电子结构，说明基态时有几个不成对电子.

解：SO分子的价层电子结构和O2分子价层电子结构相似，但SO是异核双原子，因而

SO价层电子结构为:22242

(1)(2*)(3)(1)(2*)

其中，1、3和1π轨道是成键轨道，2和2π轨道是反键轨道。这些价层分子轨道是

由O原子的2S和2P轨道和S原子的3S、3P轨道叠加而成的。

在简并的2π*轨道上各有一个电子，因而有2个不成对电子

4.11、OH分子已在星际空间发现

1）试按分子轨道理论只用氧原子2p轨道和氢原子的1s轨道叠加，写出其电子组态。

2）在哪个分子轨道中有不成对电子？

3）此轨道是由氧和氢的原子轨道叠加形成，还是基本上定域于某个原子上？

4）已知OH的第一电离能为13.2eV、HF为16.05eV，它们的差值几乎和O原子与F原

子的第一电离能（15.8eV和18.6eV）的差值相同，为什么？

解：(1)OH电子组态:K2223

(1)(2)(3)(1)

其中3轨道为氧原子2pz轨道与H原子1s轨道叠加形成的成键分子轨道，其它

分子轨道均为局域于氧原子的非键轨道。

(2)1分子轨道上存在一个未成对电子。

(3)此轨道基本定域于氧原子上，为O的2PX和2PY轨道。

(4)发生电离时，分子的最高占据轨道上的电子被电离掉;由于两个分子的最高占

据轨道均为定域于非氢原子的1非键分子轨道，所以两个分子的第一电离能差

值几乎和O原子与F原子的第一电离能的差值相同。

－+

4.19、试从MO理论写出双原子分子OF、OF、OF的电子构型，求它们的键级，并解释它

们的键长、键能和磁性的变化规律。

解：OF:22243键级(6-3)/2=1.5

KK(3)(4)(5)(1)(2)

-22244

OF:KK(3)(4)(5)(1)(2)键级(6-4)/2=1

+22242

OF:KK(3)(4)(5)(1)(2)键级(6-2)/2=2

键级的大小顺序为：OF+OFOF－

-+

键级越大，键能越大，键长越短，故键长的长短顺序为:OFOFOF

－+

OF无单电子为抗磁性；OF和OF有单电子，呈现顺磁性。

4.21、请写出Cl、O+和CN－基态时价层的分子轨道表达式，并说明是顺磁性还是反磁性。

22

2*224*4

解：Cl:KKLL(1)(1)(2)(1)(1)

2

gugug

+2*224*1

O2:KK(1