附录8 习题选答习题11.2 600nm(红), 3.31×10-19J, 199KJ·mol-1 550nm(黄), 3.61×10-19J, 218KJ·mol-1 400nm(蓝), 4.97×10-19J, 299KJ·mol-1 200nm(紫), 9.93×10-19J, 598KJ·mol-1 1.3 6.51×10-34J·s1.4 (1)100eV电子 122.6pm(2)10eV中子 9.03pm(3)1000m/sH原子0.399nm1.5 子弹~10-35m, 电子~10-6m1.6 Dx=1.226×10-11m<< 10-6m1.8 (2),(4) 是线性厄米算符.1.9 (1) exp(ikx)是本征函数, 本征值ik.(2), (4)不是.1.101.12 , 本征值为±√B1.131.16 当两算符可对易, 即两物理量可同时测定时,式子成立.1.18 (1) (2) <x>= l/2, (3) <P x>=01.19 0.4l~0.6l间, 基态出现几率0.387,第一激发态出现几率0.049.1.20 (1) 基态n x=n y=n z=1 非简并(2) 第一激发态211, 121, 112 三重简并(3) 第二激发态221, 122, 212 三重简并1.23 λ=239nm.习题22.1 (1) E0=-13.6eV, E1=-3.4eV.(2) <r>=3a0/2 , <P>=02.4 ψ1s波函数在r=a0, 2a0处比值为2.718ψ2在r=a0, 2a0处比值为7.389.2.6 3d z2 , 3d xy各有2个节面: 3d z2是2个圆锥节面, 3d xy是XZ,YZ面.2.9 (1) 2p轨道能量为-3.4eV 角动量为(2) 离核平均距离为5a0.(3) 极大值位置为4a0.2.102.11 ; He+ a0/2, F8+ a0/9.2.13(1)径向分布函数最大值离核距离a0/3,(2)电子离核平均距离为a0/2.(3) 因无电子相关, 2s, 2p态能量相同., 磁矩为2.15 轨道角动量为12.17 (1) N 原子价电子层半充满, 电子云呈球状分布.(2)基态谱项为4S, 支项为4S3/2(3)2p23s1光谱项: p2—3P,1D,1S, s1—2S, 偶合后4P, 2P, 2D, 2S.2.19 Al S K Ti Mn基态谱项2P 3P 2S 3F 6S光谱支项2P1/23P22S1/2 3F2 6S5/22.20 C(2p13p1): 3D, 1D, 3P, 1P, 3S, 1S.Mg(3s13p1): 3P,1PTi(3d34s1): 5F,3F,5P,3P,3H,1H,3G,1G,3F,1F,3D,1D,3P,1P2.21 3d84s2态含3F4谱项2.22 I1=5.97eV , I2=10.17eV .习题33.2 CO: C∞, ∞个σv ;CO2: C∞, ∞个C2, ∞个σv, σh.3.3 顺丁二烯: C2, σv, σv/;反丁二烯: C2, σh, I3.4 (1)菱形: C2, C2', C2”, σh " D2h;(2) 蝶形: C2, σv, σv' "C2v(3) 三棱柱: C3,3C2,3σv, σh" D3h;(4) 四方锥: C4, 4σv" C4v(5) 圆柱体: C∞, ∞个C2, ∞个σv, σh. "D∞h(6) 五棱台: C5,5σv" C5v3.53.6 E,{C31, C32},{C2,C2',C2”},σh, {S31,S32}, {σv, σv', σv”} 3.73.8 苯D6h; 对二氯苯D2h ; 间二氯苯C2v; 氯苯C2v; 萘D2h3.9 SO2 C2v, P4 T d, PCl5 D3h, S6(椅式) D3d,S8 D4d, Cl2 D∞h3.10 ①D2h②C2v ③D3h④C2v⑤D2h3.14 CoCl4F23+分子有2种异构体, 对二氟异构体为D4h, 邻二氟异构体为C2v3.15 ①C s②C2v③C s④C4v⑤D2h⑥C2v⑦C i⑧C2h3.16 (1) C60 I h子群: D5d, D5, C5v, C5, D3h, D3, C3v, C3等.(2) 二茂铁D5d,子群D5, C5v等.(3)甲烷T d, 子群C3v, C3, D2d, D2等.3.17 ①C3O2直线形D∞h②双氧水C2③NH2NH2鞍马型C2V ④F2O V形C2v ⑤NCCN 线形D∞h3.18 8.7(邻), 5.0×10-30C﹒m (间), 0 (对)3.20 ①~⑧均无旋光性; ①、③船式、⑦、⑧有偶极矩, 其余无。
3.21 (1) 2.68D, (2) 3.95D, (3) 2.40D, (4) 3.45D, (5) 0 .3.22 C8H6Cl2二氯原子可有邻、间、对3种关系,分别对应C2v,C2v,D3d对称性C8H5Cl3三氯原子也有3种排列方式, 分别属于C3v,C s,C s点群.3.23 H2O23.25(1)CS2:直线形,D∞h; (2)SO2:V形,C2v; (3)PCl5: 三角双锥,D3h ;(4)N2O C¥v(5)O2N-NO2 :平面形,D2h; (6)NH2-NH2, 锥形,C2v.3.26 (1)有极性及旋光性: 乳酸(2)无极性无旋光性: C60, CH4,B(OH)3,丁二烯,NO2+ .(3)无极性有旋光性: 交叉CH3-CH3;(4)有极性无旋光性: (NH2)2CO3.27 A1UA2=A2 ; A1UB1=B1 ;B1UB2=A2 ; E1UE2=E1ÅB1Å习题44.24.3 Cl2比Cl2+弱4.4 CN-基态的电子组态: 键级3, 未成对电子0 .4.5 SO价层电子结构: ,2个不成对4.6 得电子成为AB- : C2, CN失电子成为AB+ : NO, O2, F2, N2, CO4.7 (1) OH:(2)(3) 定域于氧原子4.8 或4.10 j σ k δ l π m 不能4.11 B2+ O-4.12 B24.134.14 CO的电子组态为, (5s)2为孤对电子占据的非键轨道(弱反键), 电离1个电子后, 成键加强, C-O之间距离缩短.4.16 OF:OF-:OF+:键级: 1.5/ 1 / 2键长: OF- > OF > OF+4.18(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)4.19 Cl2:O2+:CN-:4.21 CF+键较短(因无反键)习题55.3 CS2, NO2+, sp ; NO3-, CO32-, BF3, sp2 ; CBr4, PF4+, sp3; IF6+ d2sp3 5.6 SCl3+sp3ICl4- d2sp35.75.85.10 C2H2: C作sp杂化, 三重键,直线型分子BF3: B作sp2杂化, 除s键外, 形成P46 平面三角形 NF3: N作sp3杂化, 三角锥分子C6H6: C作sp2杂化形成s骨架, 还有P66平面六边形SO3: S作sp3杂化, 与O形成双键,三角锥5.11 (1)CO2: C与O除s键外,还形成2个P34 直线形分子(2)H2S: s键, V形分子(3)PCl3: s键. 三角锥分子(4)CO32-: C与O除s键外,还形成P46平面三角形(5)NO3-:N与O除s键外,还形成P46平面三角形(6)SO42-: S-O间形成s, p 双键,四面体5.145.16 酸性RCOOH >C6H5OH >ROH5.17 C-O 键长CO< CO2< RCOH5.18 椅式C2h, 船式C2v,5.19 (1)氟化物: XeF2 D¥h, XeF4 D4h, XeF6 C3, XeF8 D4d(2)氧化物: XeO C¥v, XeO2 C2v,XeO3 C3v,XeO4 T d(3)氟氧化物: XeOF2 C2v, XeO2F2 C2v, XeO3F2 D3h XeOF4 C4v,XeO2F4 D4h, XeOF6 C3习题66.2 B4H10可能的styx数(4012), (3103)6.3 B5H11: (5021), (4112), (3203)B6H10: (4220), (3311), (2402)6.4 线型, 折线型(5种), W型, V型, T型, Y型,´型, 方形带心, 梯形, 五边形, 四棱锥, 三角形带叉(2种), 菱形带把(2种), 三角双锥, 四面体含心6.5 Sn44- 20e , Sn3Bi2 22e 三角双锥, Sn3Bi3+ 26e 八面体,Sn5Bi4 40e 带帽四方反棱柱6.9()6.10 六边形3种异构体反三棱柱2种异构体6.13 X- < NH3 < CN-6.15 反尖晶石6.176.226.24 (1)四面体(2)(3) 不能6.26 NiCl42-四面体Ni(CN)42-正方形习题77.4 (1) (112)面(2) (323)面(3) (111)面7.6 d111=249pm, d211=176pm, d100=432pm7.8 R(C-C)=154.4pm, ρ=3.51g·cm-37.9 若有一个四方底心格子, 定能用底心与顶点画出一个体积更小的简单四方格子7.10 用四方面心格子, 可画出一个体积更小的体心四方格子7.12 ρ=3.37g×cm-37.13 (1) 体心立方点阵7.14 (1) 立方面心点阵的衍射指标奇偶混杂则系统消光, 111,200, 220, 222衍射允许(2) a=570.5pm(3) θ=13.54°7.15 (2) SnF4为四方体心点阵金红石型结构, h+k+l=奇数系统消光 (3) R(Sn-F)=188pm, Sn填在F6形成的畸变八面体中7.18 Si的原子量28.08547.19 a=360.8pm, 面心立方点阵7.20 Na2B4O7×10H2O7.21 (1) 16 (2) θ=13.12°7.22 M=146127.23 834pm, 606pm, 870pm习题88.1 (1) 352.4pm(2) 8.91g·cm-38.2 a=b=292pm, c=477pm8.4 68.02%8.5 (1) 面心立方(2) d111=233.34pm, d200=202.08pm(3) V*=0.055528.6立方体心点阵, 110,200,211,220,310,222, 321,400,330 a=330.5pm 8.8 a=286.65pm Fe(0,0,0, ; 1/2,1/2,1/2)8.10 16.7g×cm-3 (110)晶面间距233pm8.11 R(Zn-Zn)=291.18pm8.12 (1) a=185.8pm(2) ρ=0.967g×cm-3(3)d110=303.3pm8.13 可能出现衍射指标:111, 200, 220, 311, 222, 400, 331¼8.14 (1) 0,0,0; 1/2,1/2,0; 1/2,0,1/2;0,1/2,1/2; 1/4,1/4,1/4;3/4,3/4,1/4;3/4,1/4,3/4;1/4,3/4,3/4(2) r Sn=140.5pm(3) 原子量118.3(4) 体积膨胀(5) 白锡配位数高8.15 (1) 21°41', 25°15', 37°06' ¼(2) 8.97g×cm-38.16 (1) R(Cu-Cu)=254.8pm(2) 六方最密堆积(3) 八面体空隙8.17 (1) Cu 75.5% Zn 24.5%(2) 4.25´10-22g(3) V=5.0´10-23(4) r=130pm8.18 (1) 无序结构面心立方结构基元为Cu1-x Au x, 是个统计原子(2)有序结构为简单四方,可用图中顶点与底心Au原子构成更小的四方晶胞, Cu位于体心位置,一个Cu与一个Au构成结构基元Au(0,0,0) Cu(1/2,1/2,1/2)(3)无序结构是fcc, 最小衍射指标(111),22.3°有序结构简单四方, 最小衍射指标(001),11.5°习题99.3 四面体r+/r- =0.225 八面体r+/r-=0.4149.4 CaS: NaCl型; CsBr: CsCl型9.5 (1) 立方面心点阵(2) a=421pm(3) 24.239.8 R(Ti-O)=201pm9.9 (1)立方面心点阵(2)ρ=3.218g×cm-3(3) R(C-Si)=189pm r(Si)=112pm9.10 (1) r(Na+)=100pm(2) ρ=2.41g×cm-39.12 Br-»194.5pm, K+»134.5pm,F-»132.5~142pm, Li +< 68pm.9.14(1)AB3C(2) A:(0,0,0) B(1/2,0,0; 0,1/2,0; 0,0,1/2) C(1/2,1/2,1/2)(3)A周围6个B, C周围12个B9.15(1)简单立方点阵(2)R(I-O)=223pm, R(K-O)=315.4pm9.16(2)ρ=0.917g×cm-3(3) R(O-H…)=276.4pm9.17(1)立方体心点阵a=308pm(2)F-作堆积, K+填F-的立方体空隙, 则a=310pm.9.19 晶胞中8个Mg, 16个Al, 32个O9.20 MgO是典型的共价晶体,NaF是离子晶体.9.21 K3C60晶胞中4个C60形成4个八面体空隙和8个四面体空隙. 根据化学式晶胞中有12个K, 两种空隙100%被占满.K+: 1/2,1/2,1/2;1/2,0,0;0,1/2,0; 0,0,1/2;1/4,1/4,1/4;1/4,1/4,3/4; 1/4,3/4,1/4; 3/4,1/4,1/4;1/4,3/4,3/4; 3/4,3/4,1/4; 3/4,1/4,3/4; 3/4,3/4,3/4.9.23 (1) 6个O与6个Si形成六角星型, O在凹角顶点, Si在凸角顶点 (2)Be四面体配位, Al八面体配位9.24 (1) 立方体心点阵, h+k+l=奇数时系统消光(3) R(F…F)=299pm, R(Xe…F)=340pm。