基礎(chǔ)化學(xué)第十章后習(xí)題解答

1、1第十章后習(xí)題解答第十章后習(xí)題解答習(xí)題1.區(qū)別下列名詞：（1）σ鍵和π鍵（2）正常共價(jià)鍵和配位共價(jià)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(gè)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(jià)鍵；而π鍵是指兩個(gè)原子軌道垂直于鍵軸以“肩并肩”方式重疊所形成的共價(jià)鍵。（2）正常共價(jià)鍵是指成鍵的兩個(gè)原子各

2、提供一個(gè)電子組成共用電子對所形成的化學(xué)鍵；而配位共價(jià)鍵是指成鍵的一個(gè)原子單獨(dú)提供共用電子對所形成的共價(jià)鍵。（3）極性鍵是指由電負(fù)性不同的兩個(gè)原子形成的化學(xué)鍵；而非極性鍵則是由電負(fù)性相同的兩個(gè)原子所形成的化學(xué)鍵。（4）定域?鍵屬雙中心鍵，是成鍵兩原子各提供一個(gè)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(gè)原子之間運(yùn)動；離域?鍵則為多中心鍵，是由多個(gè)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(gè)原子區(qū)域內(nèi)運(yùn)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(gè)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(gè)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(fù)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(nèi)部的電子在不斷地運(yùn)動和原子核在不斷地振動，使分子的正、負(fù)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(fù)性大的原子以共價(jià)鍵結(jié)合的同時(shí)又與另一個(gè)半徑小、電負(fù)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(qiáng)。2.共價(jià)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(gè)軌道中最多只能容納兩個(gè)自旋方式相反的電子。因此，一個(gè)原子中有幾個(gè)單電子，就可以與幾個(gè)自旋方式相反的單電子配對成鍵。即一個(gè)原子形成的共價(jià)鍵的數(shù)目取3乙炔C

5、2H2分子中每個(gè)C原子各有2個(gè)sp雜化軌道，其中一個(gè)與H原子結(jié)合形成鍵，第二個(gè)sspσ?sp雜化軌道則與另一個(gè)C原子結(jié)合形成鍵；每個(gè)C原子中未雜化的2個(gè)2p軌道對應(yīng)重疊形成2spspσ?個(gè)?鍵。所以C2H2分子中的C、C為叁鍵。5.BF3的空間構(gòu)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(dāng)B原子與F原子化合時(shí)，2s軌道上的1個(gè)電子被激發(fā)到2p軌道，進(jìn)行sp2雜化，3個(gè)sp2雜化軌道分

6、別與3個(gè)F原子的2p軌道成鍵，故BF3分子的空間構(gòu)型為平面正三角形。N原子的外層電子組態(tài)為2s22p3。當(dāng)N原子與F原子化合時(shí)，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(gè)sp3雜化軌道，另3個(gè)sp3雜化軌道分別與3個(gè)F原子的2p軌道成鍵，故NF3分子的空間構(gòu)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(gòu)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(gòu)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(gè)sp3雜化軌道與F離子的一對孤對電子形成1個(gè)σ配鍵，離子的空間構(gòu)型為正四面體。故B原子的雜化類型由sp2等性雜化轉(zhuǎn)變?yōu)閟p3等性雜化，空間構(gòu)型由平面正三角形轉(zhuǎn)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(gòu)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(gè)σ配鍵，離子的空間

8、構(gòu)型為三角錐形。故O原子的雜化類型不變，空間構(gòu)型由V形轉(zhuǎn)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(gòu)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(gè)σ配鍵，4個(gè)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(zhuǎn)變?yōu)閟p3等性雜化，空間構(gòu)型由三角錐形轉(zhuǎn)變?yōu)檎拿骟w。7.中心原子的價(jià)層電子對構(gòu)型和分子的幾何空間構(gòu)型有什么區(qū)別？以NH3分子為例予以說明