无机化学第六章习题答案宋天佑第二版电子教案文档格式.docx

1、 里德堡公式 =RH（=1.097cm-1（-）=9.75cm-1=1.0310-5cm=1.036-3钠的特征黄光波长为588nm，求这种光的频率及光子的能量。光波的波长，频率和光速c只之间的关系为将题设数据带入其中，得=5.101014S-1光子的能量E与频率的关系为E=h将数据带入其中，得E=6.62610-34JS5.101014S-1=3.3810-19J6-4若核外某电子的动能为13.6eV，求该电子徳不罗意波的波长先将13.6eV转换成以J为单位的能量E=mv2得v=2.19106ms-1动量p=mv=9.1110-31kg2.19106ms-1=2.0010-24kgms-1=

2、3.3110-10m=3.31102pm6-5用量子数n，l，m对原子核外n=4的所有可能的原子轨道分别进行描述。n=4，则l=0，1,2,3.L=0 m=-1,0，+1L=2 m=-2，-1,0，+1，+2L=3 m=-3，-2，-1,0+1，+2,+3轨道数目：1+3+5+7=16这16个原子轨道可以用量子数分别描述如下 N l m1 4 0 02 4 1 -13 4 1 04 4 1 15 4 2 26 4 2 -17 4 2 08 4 2 19 4 2 210 4 3 -311 4 3 -212 4 3 -113 4 3 014 4 3 115 4 3 216 4 3 36-6用四个量

3、子数n，l，m和ms。对原子核外n=3的所有电子进行分别描述n=3，则l=0,1,2L=0 m=0L=1 m=-1,0,+1 1+3+5=9电子数： 29=18这18个电子运动状态可以用量子数分别描述如下： N l m ms 1 3 0 0 2 3 0 0 - 3 3 1 -1 4 3 1 -1 - 5 3 1 0 6 3 1 0 - 7 3 1 1 8 3 1 1 - 9 3 2 -2 10 3 2 -2 - 11 3 2 -1 12 3 2 -1 - 13 3 2 0 14 3 2 0 - 15 3 2 1 16 3 2 1 - 17 3 2 2 18 3 2 2 -6-7将氢原子核外电子

4、从基态激发到2s或2p轨道。所需能量是否相同？为什么？若是He原子情况又怎样？若是He+或Li+情况又怎么样？将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道，所需能量相同，原因是氢原子核外只有一个电子，这个电子仅受到原子核的作用，电子的能量只与主量子数有关，如下式所示E=-13.6eV将He+或LI2+核外电子从激发态激发到2s或2p轨道，所需能量也相同，原因是这些氢原子核外只有一个电子，这个电子也仅仅收到原子核的作用，电子的能量只与主量子数有关，不涉及内层电子的引力，而且还要受到其他电子的斥力。He第一层有两个电子，其中一个电子除了受原子核对它的引力外，还受到两一个电子对它的排斥作用。这一电子的

5、排斥作用可以考虑成对它核电荷的屏蔽效应，2s和2p轨道受到的屏蔽不同，故两者的能量也不相同，所以电子从基态激发到2s和2p轨道，所需能量6-8Cu原子形成+1价离子时失去的是4s电子还是3d电子？用Slater规则的计算结果加以说明。Cu原子的电子结构式是1s22s22p63s23p63d104s14s电子的4s=（0.8518）+（1.0010）=25.3E4s=-13.6eV=-11.64eV3d电子的3d=（0.359）+（1.0018）=21.15E3d=-13.6eV=-93.12eV计算结果是E4sE3d，说明Cu原子失去4s轨道中的电子。6-9分别写出原子序数为24,41和78的

6、元素名称、符号、电子结构式，并用四个量子数分别表示各价电子的运动状态。24 铬Cr（chromium）Ar3d54s1各价电子nlmms3d532+2+1-1-24s1441 铌 Nb（niobium）Kr4d45s14d45s1578 铂 Pt（platinum）Xe4f145d96s14f14+3-35d96s166-10已知离子M2+3d轨道中有5个电子试推出（1）M原子的核外电子排布；（2）M元素的米名称和元素符号；（3）M元素在周期表元素的位置。先列出具有3d57的元素及其电子构型：25号 锰 Mn Ar3d54s226号 铁 Fe Ar3d64s227号 钴 Co Ar3d74s2

7、根据科盾原子轨道能级图，它们的E4sE3d，所以形成的 M2+时，失去的是2个4s电子。由此可以得出结论（1）M原子的核外电子排布为Ar3d54s2结论（2）M元素是锰，气元素符号为Mn。Ar3d54s2中最高能级属于第四能级组，故M为第四周期元素。D电子未充满，属于d区副族元素，其族数等于最高能级组的电子总数，即（5+2）为7.由此可推出结论（3）元素周期表位于d区，第四周期、B族。6-11指出下列四个量子数表示的电子运动状态那些事错误的，并说明出现错误的原因。序号17错误的有错在自旋量子数ms的取值没有0这个值错在角量子数l=1时，磁量子数m不能去-2这个值。错在角量子数不能为-1.错在主

8、量子数不能为-2错在主量子数n=3时，角量子数不能取3这个值。6-12写出下列元素基态原子的电子结构式，并给出原子序数和元素名称;（1）第四个稀有气体；（2）第四周期的第六个过渡元素；（3）4p轨道半充满的元素；（4）电负性最大的元素；（5）4f轨道填充4个电子的元素；（6）第一个4d轨道全充满的元素。电子排布式 原子序数 元素名称（1）Ar3d104s24p6 36 氪 Kr（2）Ar3d104s24p6 26 铁 Fe（3）Ar3d64s2 33 砷 As（4）Ar2s22p5 9 氟 F（5）Ar4f46s2 60 钕 Nd（6）Ar4d10 46 钯 Pd6-13写出下列离子的电子机构

9、式，并给出化学式：（1）与Ar电子构型相同的+2价离子；（2）与F-电子构型相同的+3价离子（3）核中质子个数最少的3d轨道全充满+1价离子（4）与Kr电子构型相同的-1价离子。（1）1s22s22p63s23p6 Ca2+（2）1s22s22p6 Al3+（3）Ar3d10 Cu+（4）Ar3d104s24p6 Br 6-14某原子共有6个电子，其状态分别用四个量子数表示如下（1）用主量子数与角量子数的光谱学符号相结合的方式（例如2p，3s），表示每个电子所处的轨道；（2）将各个轨道按照能量由高到低的次序排列起来。（1）3d4s2s4s2p3p（2）该原子共有六个电子，这是激发态的碳原子，比

10、照科顿原子轨道能级图各轨道能量由高到低的次序排列如下：4s，3d，3p，2p，2s6-15某元素在Kr之前，当它的原子失去3个电子后，其角量子数为2的轨道上的电子恰好是半满。推断该元素的名称，并给出其基态原子的电子构型。Kr的电子构型式为平Ar3d104s24p6角量子数为2的轨道是d轨道，d轨道5重简并，半充满是指具有d5结构。只有比Ar3d104s2电子数少的原子，其M3+离子才会改变3d电子的结构。失去2个4s电子和1个3d电子后具有3d5构型的原子，其电子结构中应有6个3d电子。因此钙元素的原子的电子构型为Ar3d104s2这是26好元素铁。6-16若四个量子数n，l，m ，ms的取值

11、及相互关系重新规定如下：N为正整数。对于给定的n值，l可以取下列n个值：L=0,1,2（n-1）个值：对于给定的l值，m可以取下列（l+1）个值：M=0，+1，+2+lms=据此可以得到新的元素周期表。试根据新的周期表回答下列问题：（1）第二、第四周期各有多少种元素？（2）P区元素共有多少列？（3）位于第三周期、最后一列的元素的原子序数是多少啊？（4）原周期表中电负性最大的元素，在新的周期表中位于第几周期、第几列？（5）新的周期表中第一个具有d电子的原子，在原周期表中位于第几周期、第几列？新规定的不同在于m的取值。当l=0时，m只有1个取值0:；L=1时，m有2个取值0，1；L=2时，m有3个取值0,1,2.这说明l=0的s轨道只有一个取向，简并度为1；L=1的p轨道有2个不同的取向，简并度为2；L=2的d轨道有3个不同取向的，简并度为3。于是可得新元素周期表H HeLi Be B C N OF Ne Na Mg Al SiP S CI Ar K Ca Sc TI V Cr Mn Fe S区元素 d区元素 p区元素根据新周期表回答问题如下：（1）第二周期有6种元素，第四周期有12种元素。（2）P区元素共有四列。（3）原周期表中电负性最大的元素是F，在新的周期表中位于第三周期，第1列。（4）新周期表中的第一个具有d电子的元素是CI，它在元周期表中位于第三周期、第17列