无机及分析化学 华中科技大学 冯辉霞版课后习题(19)

3.不同。键能是指在标准状态下，断裂单位物质的量的气态分子的某化学键时所需要的能量。晶格能是指在标准状态下，将单位物质的量的离子晶体拆散为单位物质的量的气态正离子和负离子时所需要的能量。以NaCl为例：

键能： NaCl(g) Na(g) + Cl(g)

E(Na_Cl) rHm 408kJ mol 1

晶格能： NaCl(s) Na+(g) + Cl-(g) U rHm 786kJ mol 1

为了方便比较，不妨把1mol NaCl(s)解离成Na(g)和Cl(g)的过程分解为以下数步：

晶格能为 U = H1 + H2

则键能为 E=

234一般情况离子化合物是以离子晶体形式存在，因此离子晶体的一些物理性质，如熔沸点、硬度、溶解度都与晶格能有关。气态离子型分子只能在极高的温度下存在，所以离子键的键能用处不大。

4.在原子结构一章所讨论的是孤立原子的核外电子运动状态。当原子相互成键形成分子时，为了能释放出更多的能量达到更稳定的状态，原子外层电子的运动状态往往要发生变化。首先，外层电子构型由基态变成激发态。能级相近的外层轨道上成对的电子，激发到空轨道上，这样单电子数增加，形成共价键的数目增加。成键所释放的能量，除可抵消激发能外还有多余，所以系统的总能量变的更低了。其次，轨道杂化。激发态的外层轨道经过杂化后，轨道变成一头大一头小，成键能力显著增大，形成的化学键就更加稳定。因此原子之间成键时，为了释放更多的能量，使形成的化学键更加稳定，原子的轨道往往要进行杂化。

5.解答：在BCl3分子中，中心原子B的外层电子构型为2s22p1，在形成分子时，B原子2s轨道上的一个电子激发到2p轨道上形成sp2杂化轨道，该杂化轨道空间构型是平面三角形，杂化轨道与3个Cl原的p轨道成键，形成的BCl3分子的构型是平面三角形的；而在NCl3分子中，中心原子N的外层电子构型为2s22p3，在形成分子时，N原子采用不等性sp3杂化，有一对孤对电子参与杂化，杂化轨道空间构型是四面体。有单电子的杂化轨道与3个Cl原的p轨道成键，形成的NCl3分子的构型是三角锥形。

6.分子轨道电子分布式为：

O2+ [( 1s)2( *1s)2( 2s)2( *2s)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( *2py)1] O2 [( 1s)2( *1s)2( 2s)2( *2s)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( *2py)1( *2pz)1] O2 [( 1s)2( *1s)2( 2s)2( *2s)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( *2py)2( *2pz)1] O22 [( 1s)2( *1s)2( 2s)2( *2s)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( *2py)2( *2pz)2] O23 [( 1s)2( *1s)2( 2s)2( *2s)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( *2py)2( *2pz)2( *2px)1]

O2+：键级为2.5，未成对电子数为1，顺磁性；O2：键级为2.0，未成对电子数为2，顺磁性；O2-：键级为1.5，未成对电子数为1，顺磁性；O22-：键级为1.0，没有未成对电子，抗磁性；O23：键级为0.5，未成对电子数为1，顺磁性；

稳定性大小次序为O2+> O2> O2-> O22-> O23-。 7. 分子或离子 H2+ He2+ He2 C2 Be2

( 1s)1 ( 1s)2( *1s)1 ( 1s)2( *1s)2

( 1s)2( *1s)2( 2s)2( *2s)2( 2py)2( 2pz)2

( 1s)2( *1s)2( 2s)2( *2s)2

0.5 0.5 0 2 0

可以存在 可以存在 不存在 存在 不存在

分子轨道电子分布式

键级

是否存在