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金属键的方向性和饱和性对体系稳定性的影响

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:金属键没有方向性和饱和性,导致金属原子最大限度的重叠而组成紧密堆积结构,使体系能量降低而稳定。结果导致纱窗上铁丝相交处生锈最严重。

金属键的方向性和饱和性对体系稳定性的影响

一、1.A;2.C;3.B;4.A;5.D;6.C;7.C;8.A;9.A;10.B

二、1.乙烯苯乙烯聚合反应的;2.为零;3.D3;4.减小,sp3杂化(根据轨道电负性知识可知,杂化轨道中s成份越多,轨道的电负性越大);5.一维,二维,三维;6.56,

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三、

1.从标准电极电势角度看,电极电势φθ(Cr3+/Cr2+)=-0.41V,φθ(Mn3+/Mn2+)=1.51V,Cr2+还原性与Fe2+相近,Mn3+的氧化性跟相近。

2.立方体配合物ML8中,对称性为Oh,M的杂化方式为sp3d3f或sd3f4,d轨道在配位场中劈裂为T2g(dxz,dyz,dxy)和)两组。

3.金属晶体中原子的价电子是离域的而为整个晶体所共有。金属键没有方向性和饱和性,导致金属原子最大限度的重叠而组成紧密堆积结构,使体系能量降低而稳定。

4.[Cr(H2O)6]3+具有Oh对称点群,λmax位于587 nm,424 nm附近也有一个吸收峰,Δo=17422 cm-1,溶液呈紫色;[Cr(NH36]3+溶液呈黄色,可见吸收光谱有3个吸收带:17400 cm-1、24700 cm-1和37000 cm-1,Δo=24700 cm-1,说明[Cr(NH36]3+的晶体场劈裂能更大些。[Δo≈107/λ(cm-1),λ以nm为单位]

5.中心原子的轨道由sp3→sp2为四面体结构,GaCl3为平面三角形。

6.Pd在基态的电子构型是[Kr]4d10属于全满组态,能量最低,原子最稳定。Pd原子核作用于一个4d电子上的有效核电荷为:Z*=Z–σ=46-(0.35×9+1.0×36)=6.85,E4d=-13.6×6.852/42=-39.88eV;[Kr]4d85s2构型中,Pd原子核作用于一个5s电子上的有效核电荷为:Z*=Z – σ=46-(0.35×1+0.85×16+1.0×28)=4.05,E5s=-13.6×4.052/52=-8.92eV。以上计算说明Pd原子基态的电子构型为[Kr]4d10时最外层电子的能量比[Kr]4d85s2时要低,所以Pd原子基态的电子构型是[Kr]4d10而不是[Kr]4d85s2。(www.xing528.com)

7.硫化镉可制作对紫外光可见光灵敏的光敏电阻,其光谱最接近人眼光谱光视效率,且在可见光波段范围内的灵敏度最高,因此,常用于与人眼有关的仪器,如照相机、光度计照度计等。

8.因为纱窗上铁丝相交处易存水,可形成电解质溶液,而铁丝表面因氧化等原因形成锈,当它们与电解质溶液接触时,在金属的表面上就形成了许多微阴极, 电势低的金属为阳极 ,构成无数微电池,从而引起金属腐蚀。结果导致纱窗上铁丝相交处生锈最严重。

9.三中心二电子键理论是指三个中心原子共用一对电子形成离域键,使得分子中各原子的价电子总数均能达到稳定要求,解决了缺电子原子形成分子时的电子数不足问题。对于B5H11分子,n=5,m=11,由于3n-m=4,所以t=2,styx=3203,分子共形成3个BHB的3C-2e键、2个BBB的3C-2e键,3个切向B-H的2C-2e键。

10.18电子规则参考第5章第5题。

(1)V(CO)6分子的价电子数=5+6×2=17e,不符合EAN规则;

(2)Ni(η5-C5H5)(NO)分子的价电子数=10+5+3=18e,符合EAN规则;

(3)Ru(CO)4H分子的价电子数=8+4×2+1=17e,不符合EAN规则;

(4)Os3(μ2-H)2(CO)10的骨架电子总数=3×8+2×1+10×2=46,M-M键的数目=(18×3-46)/2=4,4条金属键连接3个Os,说明该簇分子为环丙烯的结构,即存在一个Os=Os金属双键。

四、高等无机化学领域的研究是最具活力、潜力巨大的自然宝库,其与材料科学生命科学的交叉、融合是无机化学当前的发展趋势。运用分子设计和分子工程思想推进新型化合物的合成及特殊物质聚集态的研究,是实现分子器件、分子机器等的关健;无机功能材料的复合、组装与杂化,是优化高性能新材料的途径之一;对功能性无机物质的结构与性能关系的研究及开展介观和微观结构的理论研究,对于促进新型功能材料的制备等,意义非凡;生物大分子、无机仿生过程及分子以上层次生物无机化学的基础研究,对于新型治疗药物的研制,提高人类生活质量等,至关重要。若能充分了解光合作用、固氮作用机理和催化理论的突破,实现农业生产的工业化,在工厂中生产粮食和蛋白质,使地球能养活人口的数目成倍增加。(纳米材料,金属有机化合物,新型功能性配合物的研究,分子生物学领域的突破等)

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