(c) s区、ⅡA、第五周期 (d) f区、ⅢB、第六周期 (e) ds区、ⅠB、第六周期
1-36 根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置,推出它们的基态原子的电子组态。 解: Ti:ⅣB、第四周期 电子组态:[Ar]3d24s2
Ge:ⅣA、第四周期 电子组态:[Ar]3d104s24p2
Ag:ⅠB、第五周期 电子组态:[Kr]4d105s1 Rb:ⅠA、第五周期 电子组态:[Kr]5s1
Ne:零族、第二周期 电子组态:[He]2s22p6
1-37 试推测114号元素在周期表的位置和可能的氧化态。
答: 114号:[86Rn] 5f146d107s27p2 第七周期、ⅣA、氧化态——+2、 +4
1-38 第八周期的最后一个元素的原子序数多大?请写出它的基态原子的电子组态。第八周期的最后一个元素: 原子序数 = 86 + 32 +50 = 168 [118] 5g186f147d108s28p6
1-42 某元素的基态价层电子构型为5d26s2,请给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。
答: [54Xe] 4f126s2
1-43 某元素的价电子为4s24p4,问:它的最外层、次外层的电子数;可能氧化态及在周期表中的位置,它的基态原子的未成对电子数,它的氢化物的立体结构。
答:最外层=6e-, 次外层=18e-; 氧化态= -2、+4、+6; 第四周期、ⅥA,p区; 未成对电子= 2, 氢化物的结构为V型。
1-44 某元素基态原子最外层为5s2,最高氧化态为+4,它位于周期表哪个区?是第几周期第几族元素?写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代替它的元素符号,写出相应氧化物的化学式。 答: d区、第五周期、ⅣB;
5
A4+:[Ar]3d104s24p6
氧化物的化学式:AO2
45. 答案见讲义课件。 46. 答案见讲义课件。
1-47. 解:氟的电负性最大。铯的电负性最小 1-50 答:ⅣB族,铜,银,金和稀有气体。
1-52 答:从上到下,同族元素氧化态稳定性增强,但第五周期非金属的氧化态很不稳定,第六周期的汞,铊,铅,铋的最稳定氧化态不是族序数,而是0,+1,+2,+3,第Ⅷ族从左到右最高氧化态的稳定性下降,从上到下最高正氧化态稳定性增强。
补充练习题
1. 某元素原子的最外层上仅有1个电子,此电子的量子数是n=4,l=0,m=0,ms= ? 。问: ①符合上述条件的元素有几种?原子序数各为多少?②写出相应元素的元素符号和电子排布式,并指出其价层电子结构及在周期表中的区和族。 解:① 4s1——3种 19号、24号和29号
② K——[Ar]4s1 价电子构型 4s1 s区 ⅠA Cr——[Ar]3d54s1 价电子构型 3d54s1 d区 ⅥB Cu——[Ar]3d104s1 价电子构型 3d104s1 ds区 ⅠB
2. 某元素的原子序数为35,试回答:
①其原子中的电子数是多少?有几个未成对电子?
②其原子中填有电子的电子层、能级组、能级、轨道各有多少?价电子数有几个? ③该元素属于第几周期,第几族?是金属还是非金属?最高氧化态是多少? 解:①电子数为35,1个未成对电子。
②4个电子层;4个能级组;18个轨道;8个能级——1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p; 7个价电子
③第四周期,ⅦA,非金属,最高氧化态为7。
6
第2章 分子结构
2-1 解: O2: H2O2: : O = O: H—O—O—H 共12e 共14e
CO: CO2:
:C = O: :O=C=O: 共10e 共16e
NCl3 SF4
F
Cl |
F —S— F N .. | F Cl Cl
共34e 共26e
2-3 答:LiH: Li的电子排布:1s22s1 H的电子排布:1s1 该分子内的σ键由s—s原子轨道重叠构建,即形成s—s σ键. HCl: H的电子排布:1s1 Cl的电子排布:1s22s22p63s23p5 该分子内的σ键由s—p原子轨道重叠构建,即形成s—p σ键. Cl2: Cl的电子排布:1s22s22p63s23p5
该分子内的σ键由p—p原子轨道重叠构建,即形成p—p σ键. 2-4 答: N的基态电子组态为1s22s22p3,这说明N原子的3个2p电子各自占有一个2p轨道,即px , py , pz ,这三个轨道相互正交,这样就形成了由一个σ键和2个π键构成的三键,即
在该图中,中间的直线代表--N—N –σ骨架,两个方框表示形成π键的两对2p电子的电子云在空间的取向.
2-5. 用VSEPR模型讨论下列分子的模型,画出立体结构.
①CO2 ②H2O ③NH3 ④CO32- ⑤PO33- ⑥PO43-
解: ①CO2 VP=2+0 sp杂化 线型 O=C=O
7
②H2O VP=2+2 sp3杂化 V型
③NH3 VP=3+1 sp3杂化 三角锥 ④CO32- VP=3+0 sp2杂化 平面三角 ⑤PO33- VP=3+1 sp3杂化 三角锥 ⑥PO43- VP=4+0 sp3杂化 四面体 2-6 见2-5
2-7 答: 由三个。丙烷分子中的每个C原子都是 sp3杂化,形成正四面体,故只有三个原子可以处于同一个平面内,如图:
2-8 解:金刚烷的立体构型为
由图可知,立体烷分子中有四个六元环,这些六元环各不相同,因为C10H16中的C原子取SP3杂化,而每个C原子与其连的原子有差异,形成的4个SP3杂化轨道有差异,是不等性杂化,故形成的六元环不相同。当分子中的次甲基处于立方体的面心位置时,根据杂化轨道理论,分子中的―CH―基团的C原子将处于立方体的四个面上,而其中―CH―上的4个氢原子位于四个顶点上。
2-9 解:(1)OF2:由VSEPR模型知,OF2价层电子对空间构型为正四面体,故OF2的分子构型为角型分子,键角小于109o28’。
(2)ClF3 由VSEPR模型知, ClF3分子属于AY5型分子,其空间构型为三角双锥体,有3种空间结构:
(3)SOCl2:具有AY3型通式,总价电子数为26, 斥力顺序可知,∠O=S-Cl>∠Cl-S-Cl故∠O=S-Cl>109o28’,∠Cl-S-Cl<109o28’,所以,SOCl2的空间构型为三角锥型。
(4)XeF2:由VSEPR模型知,XeF2的价层电子对构型属于AY5型的三角双锥体。 XeF2分子应为直线型分子。
(5)SF6:由VSEPR模型知,SF6属AY6型分子,价层电子对构型和分子构型均为正八面体。
(6)PCl5:由VSEPR模型知,PCl5属AY5型分子,价层电子对和分子空间构型皆为三角双锥。
8