基礎化學第十章后習題解答

1、1第十章后習題解答第十章后習題解答習題1.區(qū)別下列名詞：（1）σ鍵和π鍵（2）正常共價鍵和配位共價鍵（3）極性鍵和非極性鍵（4）定域π鍵和離域π鍵（5）等性雜化和不等性雜化（6）成鍵軌道和反鍵軌道(7)永久偶極和瞬間偶極（8）vanderWaals力和氫鍵解（1）σ鍵是指兩個原子的原子軌道沿鍵軸方向以“頭碰頭”方式重疊所形成的共價鍵；而π鍵是指兩個原子軌道垂直于鍵軸以“肩并肩”方式重疊所形成的共價鍵。（2）正常共價鍵是指成鍵的兩個原子各

2、提供一個電子組成共用電子對所形成的化學鍵；而配位共價鍵是指成鍵的一個原子單獨提供共用電子對所形成的共價鍵。（3）極性鍵是指由電負性不同的兩個原子形成的化學鍵；而非極性鍵則是由電負性相同的兩個原子所形成的化學鍵。（4）定域?鍵屬雙中心鍵，是成鍵兩原子各提供一個p軌道“肩并肩”重疊而成，成鍵電子僅在提供重疊軌道的兩個原子之間運動；離域?鍵則為多中心鍵，是由多個原子提供的p軌道平行重疊而成，離域軌道上的電子在多個原子區(qū)域內運動。（5）等性雜化

3、是指所形成的雜化軌道的能量完全相等的雜化；而不等性雜化是指所形成的雜化軌道的能量不完全相等的雜化。（6）成鍵軌道是指兩個原子軌道相加疊加而成的分子軌道，其能量比原來的原子軌道低；而反鍵軌道是指兩個原子軌道相減疊加而成的分子軌道，其能量比原來的原子軌道高。（7）永久偶極是指極性分子的正、負電荷重心不重合，分子本身存在的偶極；瞬間偶極是指由于分子內部的電子在不斷地運動和原子核在不斷地振動，使分子的正、負電荷重心不斷發(fā)生瞬間位移而產(chǎn)生的偶極。

4、（8）vanderWaals力是指分子之間存在的靜電引力；而氫鍵是指氫原子與半徑小，電負性大的原子以共價鍵結合的同時又與另一個半徑小、電負性大的原子的孤對電子之間產(chǎn)生的靜電吸引力。氫鍵的作用力比vanderWaals力強。2.共價鍵為什么具有飽和性和方向性解根據(jù)Pauli不相容原理，一個軌道中最多只能容納兩個自旋方式相反的電子。因此，一個原子中有幾個單電子，就可以與幾個自旋方式相反的單電子配對成鍵。即一個原子形成的共價鍵的數(shù)目取3乙炔C

5、2H2分子中每個C原子各有2個sp雜化軌道，其中一個與H原子結合形成鍵，第二個sspσ?sp雜化軌道則與另一個C原子結合形成鍵；每個C原子中未雜化的2個2p軌道對應重疊形成2spspσ?個?鍵。所以C2H2分子中的C、C為叁鍵。5.BF3的空間構型為正三角形而NF3卻是三角錐形，試用雜化軌道理論予以說明。解B原子的外層電子組態(tài)2s22p1，當B原子與F原子化合時，2s軌道上的1個電子被激發(fā)到2p軌道，進行sp2雜化，3個sp2雜化軌道分

6、別與3個F原子的2p軌道成鍵，故BF3分子的空間構型為平面正三角形。N原子的外層電子組態(tài)為2s22p3。當N原子與F原子化合時，N原子采取sp3不等性雜化，其中N的一對孤對電子占有一個sp3雜化軌道，另3個sp3雜化軌道分別與3個F原子的2p軌道成鍵，故NF3分子的空間構型為三角錐形。6.下列各變化中，中心原子的雜化類型及空間構型如何變化。（1）BF3→（2）H2O→H3O（3）NH3→4BF?4NH解（1）在BF3分子中，B原子采取s

7、p2等性雜化，分子的空間構型為平面正三角形；在離子?4BF中，B原子采取sp3等性雜化，其中1個sp3雜化軌道與F離子的一對孤對電子形成1個σ配鍵，離子的空間構型為正四面體。故B原子的雜化類型由sp2等性雜化轉變?yōu)閟p3等性雜化，空間構型由平面正三角形轉變?yōu)檎拿骟w。（2）在H2O分子中，O原子采取sp3不等性雜化，分子的空間構型為V形；在H3O離子中，O原子采取sp3不等性雜化，O原子用其中的一對孤對電子與H形成1個σ配鍵，離子的空間

8、構型為三角錐形。故O原子的雜化類型不變，空間構型由V形轉變?yōu)槿清F形。（3）在NH3分子中，N原子采取sp3不等性雜化，分子的空間構型為三角錐形；在離子中，?4NHN原子采取sp3等性雜化，N原子用其中的一對孤對電子與H形成1個σ配鍵，4個N—H鍵的能量完全相同。故N原子的雜化類型由sp3不等性雜化轉變?yōu)閟p3等性雜化，空間構型由三角錐形轉變?yōu)檎拿骟w。7.中心原子的價層電子對構型和分子的幾何空間構型有什么區(qū)別？以NH3分子為例予以說明