结构化学基础习题答案周公度第4版.docx

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1、1.量子力学根底学问【1.1】将锂在火焰上燃烧，放出红光，波长=670.8，这是原子由电子组态 (1s)2(2p)1(1s)2(2s)1跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以1为单位的能量。解：【1.2】 试验测定金属钠的光电效应数据如下：波长312.5365.0404.7546.1光电子最大动能10-19J3.412.561.950.75作“动能-频率”，从图的斜率和截距计算出常数(h)值、钠的脱出功(W)和临阈频率(0)。解：将各照耀光波长换算成频率,并将各频率及对应的光电子的最大动能列于下表：312.5365.0404.7546.1/1014s19.598.217.415.4910

2、19J3.412.561.950.75由表中数据作图，示于图1.2中图1.2 金属的图由式推知即常数等于图的斜率。选取两适宜点，将和值带入上式，即可求出。例如： 图中直线及横坐标的交点所代表的即金属的临界频率，由图可知，。因此，金属钠的脱出功为：【1.3】金属钾的临阈频率为5.46410-141，如用它作为光电极的阴极当用波长为300的紫外光照耀该电池时，放射光电子的最大速度是多少？解：【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长：（a） 质量为10-10kg，运动速度为0.01m1的尘埃；（b） 动能为0.1的中子；（c） 动能为300的自由电子。解：根据关系式：(1)【1.5】用透射电子显微镜

3、摄取某化合物的选区电子衍射图，加速电压为，计算电子加速后运动时的波长。解：根据 关系式：【1.6】对一个运动速度（光速）的自由粒子，有人进展了如下推导：结果得出的结论。上述推导错在何处？请说明理由。解：微观粒子具有波性和粒性，两者的对立统一和互相制约可由下列关系式表达：式中，等号左边的物理量表达了粒性，等号右边的物理量表达了波性，而联络波性和粒性的纽带是常数。根据上述两式及早为人们所熟知的力学公式：知 ，和四步都是正确的。 微粒波的波长听从下式：式中，u是微粒的传播速度，它不等于微粒的运动速度 ，但中用了，明显是错的。 在中，无疑是正确的，这里的E是微粒的总能量。若计及E中的势能，则也不正确。

4、【1.7】子弹（质量0.01，速度1000m1），尘埃（质量10-9kg，速度10m1）、作布郎运动的花粉（质量10-13kg，速度1m1）、原子中电子（速度1000 m1）等，其速度的不确定度均为原速度的10%，推断在确定这些质点位置时，不确定度关系是否有实际意义？解：按测不准关系，诸粒子的坐标的不确定度分别为：子弹：尘埃：花粉：电子：【1.8】电视机显象管中运动的电子，假定加速电压为1000，电子运动速度的不确定度为的10%，推断电子的波性对荧光屏上成像有无影响？解：在给定加速电压下，由不确定度关系所确定的电子坐标的不确定度为：这坐标不确定度对于电视机（即使目前世界上最小尺寸最小的袖珍电视

5、机）荧光屏的大小来说，完全可以忽视。人的眼睛辨别不出电子运动中的波性。因此，电子的波性对电视机荧光屏上成像无影响。【1.9】用不确定度关系说明光学光栅（周期约）视察不到电子衍射（用电压加速电子）。解：解法一：根据不确定度关系，电子位置的不确定度为：这不确定度约为光学光栅周期的105倍，即在此加速电压条件下电子波的波长约为光学光栅周期的105倍，用光学光栅视察不到电子衍射。解法二：若电子位置的不确定度为106m，则由不确定关系确定的动量不确定度为：在104V的加速电压下，电子的动量为：由和估算出现第一衍射微小值的偏离角为：这说明电子通过光栅狭缝后沿直线前进，落到同一个点上。因此，用光学光栅视察不

6、到电子衍射。【1.10】请指出下列算符中的线性算符和线性自轭算符：解：由线性算符的定义：为线性算符;而为线性自轭算符.【1.11】是算符的本征函数，求其本征值。解：应用量子力学根本假设（算符）和（本征函数，本征值和本征方程）得：因此，本征值为。【1.12】下列函数中，哪几个是算符的本征函数？若是，求出本征值。 解：，是的本征函数，本征值为1。是的本征函数，本征值为1。【1.13】和对算符是否为本征函数？若是，求出本征值。解：，所以，是算符的本征函数，本征值为。而所以不是算符的本征函数。【1.14】证明在一维势箱中运动的粒子的各个波函数互相正交。证：在长度为的一维势箱中运动的粒子的波函数为： =

7、1，2，3，令n和n表示不同的量子数，积分： 和皆为正整数，因此和皆为正整数，所以积分：根据定义，和互相正交。【1.15】已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为 式中是势箱的长度，是粒子的坐标，求粒子的能量，以及坐标、动量的平均值。解：（1）将能量算符干脆作用于波函数，所得常数即为粒子的能量：即：（2）由于无本征值，只能求粒子坐标的平均值：（3）由于无本征值。按下式计算的平均值:【1.16】求一维势箱中粒子在和状态时，在箱中范围内出现的概率，并及图1.3.2（b）相比拟，讨论所得结果是否合理。解：（a） 由上述表达式计算和，并列表如下：01/81/41/33/81/200.2931.0001.5

8、001.7262.00001.0002.0001.5001.00005/82/33/47/811.7261.5001.0000.29301.0001.5002.0001.0000根据表中所列数据作图示于图1.16中。 图1.16（b）粒子在状态时，出如今和间的概率为： 粒子在2状态时，出如今0.49l和0.51l见的概率为： （c）计算结果及图形符合。【1.17】链型共轭分子在长波方向处出现第一个强汲取峰，试按一维势箱模型估算其长度。解：该分子共有4对电子，形成离域键。当分子处于基态时，8个电子占据能级最低的前4个分子轨道。当分子受到激发时，电子由能级最高的被占轨道（4）跃迁到能级最低的空轨道

9、（5），激发所须要的最低能量为EE5E4，而及此能量对应的汲取峰即长波方向460处的第一个强汲取峰。按一维势箱粒子模型，可得： 因此： 计算结果及按分子构型参数估算所得结果吻合。【1.18】一个粒子处在的三维势箱中，试求能级最低的前5个能量值以h2/(82)为单位，计算每个能级的简并度。解：质量为m的粒子在边长为a的立方箱中运动，其能级公式为：E122212221=9E113131311=11E222=12【1.19】若在下一离子中运动的电子可用一维势箱近似表示其运动特征：估计这一势箱的长度，根据能级公式估算电子跃迁时所汲取的光的波长，并及试验值510.0比拟。解：该离子共有10个电子，当离子

10、处于基态时，这些电子填充在能级最低的前5个型分子轨道上。离子受到光的照耀，电子将从低能级跃迁到高能级，跃迁所须要的最低能量即第5和第6两个分子轨道的的能级差。此能级差对应于麻烦光谱的最大波长。应用一维势箱粒子的能级表达式即可求出该波长：试验值为510.0，计算值及试验值的相对误差为-0.67%。【1.20】已知封闭的圆环中粒子的能级为： 式中为量子数，是圆环的半径，若将此能级公式近似地用于苯分子中离域键，取140，试求其电子从基态跃迁到第一激发态所汲取的光的波长。解：由量子数n可知，0为非简并态，1都为二重简并态，6个电子填入0，1，等3个轨道，如图1.20所示：图1.20苯分子能级和电子排布

11、 试验说明，苯的紫外光谱中出现，和共3个汲取带，它们的汲取位置分别为184.0，208.0和263.0，前两者为强汲取，后面一个是弱汲取。由于最低反键轨道能级分裂为三种激发态，这3个汲取带皆源于电子在最高成键轨道和最低反键之间的跃迁。计算结果和试验测定值符合较好。【1.21】函数是否是一维势箱中粒子的一种可能状态？若是，其能量有无确定值？若有，其值为多少？若无，求其平均值。 解：该函数是长度为的一维势箱中粒子的一种可能状态。因为函数和都是一维势箱中粒子的可能状态（本征态），根据量子力学根本假设（态叠加原理），它们的线性组合也是该体系的一种可能状态。因为常数所以，不是的本征函数，即其能量无确定值

12、，可按下述步骤计算其平均值。将归一化：设=，即： 所代表的状态的能量平均值为： 也可先将和归一化，求出相应的能量，再利用式求出所代表的状态的能量平均值：2 原子的构造和性质 【2.1】氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为656.47、486.27、434.17和410.29，试通过数学处理将谱线的波数归纳成为下式表示，并求出常数R及整数n1、n2的数值。 解：将各波长换算成波数： 由于这些谱线相邻，可令，。列出下列4式：(1)(2)得： 用尝试法得2（随意两式计算，结果皆同）。将2带入上列4式中随意一式，得：因此，氢原子可见光谱（线系）各谱线的波数可归纳为下式：式中，。【2.2】按模型计

13、算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径（分别用原子的折合质量和电子的质量计算并准确到5位有效数字）和线速度。解：根据提出的氢原子构造模型，当电子稳定地绕核做圆周运动时，其向心力及核和电子间的库仑引力大小相等，即： 1，2，3，式中，和分别是电子的质量，绕核运动的半径，半径为时的线速度，电子的电荷和真空电容率。同时，根据量子化条件，电子轨道运动的角动量为： 将两式联立，推得： ； 当原子处于基态即1时，电子绕核运动的半径为： 若用原子的折合质量代替电子的质量，则：基态时电子绕核运动的线速度为： 【2.3】对于氢原子：(a)分别计算从第一激发态和第六激发态跃迁到基态所产生的光谱线的波长，说明这些谱线

14、所属的线系及所处的光谱范围。(b)上述两谱线产生的光子能否使：（i）处于基态的另一氢原子电离？（）金属铜中的铜原子电离（铜的功函数为）？(c)若上述两谱线所产生的光子能使金属铜晶体的电子电离，请计算出从金属铜晶体外表放射出的光电子的德补罗意波的波长。解：(a)氢原子的稳态能量由下式给出： 式中n是主量子数。 第一激发态(n2)和基态(n1)之间的能量差为：原子从第一激发态跃迁到基态所放射出的谱线的波长为：第六激发态(n7)和基态(n1)之间的能量差为：所以原子从第六激发态跃迁到基态所放射出的谱线的波长为：这两条谱线皆属系，处于紫外光区。（b）使处于基态的氢原子电离所得要的最小能量为：E11=2

15、.1810-18J而 E1=1.6410-18JE E6=2.1410-18J7.4410-19JE67.4410-19J所以，两条谱线产生的光子均能使铜晶体电离。（c）根据德布罗意关系式和爱因斯坦光子学说，铜晶体放射出的光电子的波长为： 式中E为照耀到晶体上的光子的能量和之差。应用上式，分别计算出两条原子光谱线照耀到铜晶体上后铜晶体所放射出的光电子的波长： 【2.4】请通过计算说明，用氢原子从第六激发态跃迁到基态所产生的光子照耀长度为的线型分子，该分子能否产生汲取光谱。若能，计算谱线的最大波长；若不能，请提出将不能变为能的思路。解：氢原子从第六激发态（7）跃迁到基态（1）所产生的光子的能量为

16、： 而分子产生汲取光谱所须要的最低能量为： 明显，但此两种能量不相等，根据量子化规则，不能产生汲取光效应。若使它产生汲取光谱，可改换光源，例如用连续光谱代替H原子光谱。此时可满意量子化条件，该共轭分子可产生汲取光谱，其汲取波长为： 【2.5】计算氢原子在和处的比值。解：氢原子基态波函数为： 该函数在0和2a0处的比值为：而在在0和2a0处的比值为：e27.38906 【2.6】计算氢原子的1s电子出如今的球形界面内的概率。解：根据波函数、概率密度和电子的概率分布等概念的物理意义，氢原子的1s电子出如今100的球形界面内的概率为： 那么，氢原子的1s电子出如今100的球形界面之外的概率为1-0.

17、728=0.272。【2.7】计算氢原子的积分：，作出图，求P(r)=0.1时的r值，说明在该r值以内电子出现的概率是90%。解： 根据此式列出P(r)数据表：000.51.01.52.02.53.03.54.0P(r)1.0000.9200.6770.4230.2380.1250.0620.0300.014根据表中数据作出P(r)图示于图2.7中：由图可见：时， 时， 时，即在2.7a0的球面之外，电子出现的概率是10%，而在2.7a0的球面以内，电子出现的概率是90%，即：图2.7 P(r)图【2.8】已知氢原子的归一化基态波函数为(a)利用量子力学根本假设求该基态的能量和角动量；(b)利

18、用维里定理求该基态的平均势能和零点能。解：（a）根据量子力学关于“本征函数、本征值和本征方程”的假设，当用算符作用于1s时，若所得结果等于一常数乘以此1s,则该常数即氢原子的基态能量E1s。氢原子的算符为： 由于1s的角度局部是常数，因此及，无关： 将作用于1s，有： （0）所以 =2.1810-18J也可用进展计算，所得结果及上法结果一样。留意：此式中。将角动量平方算符作用于氢原子的1s，有： =01s所以 M2=0 0此结果是自不待言的：不含r项，而1s不含和，角动量平方当然为0，角动量也就为0。通常，在计算原子轨道能等物理量时，不必确定按上述作法、只需将量子数等参数代人简洁计算公式，如：

19、即可。（b）对氢原子，故： 此即氢原子的零点能。【2.9】已知氢原子的，试答复下列问题：(a)原子轨道能(b)轨道角动量轨道磁矩|(c)轨道角动量M和z轴的夹角是多少度？(d)列出计算电子离核平均间隔 的公式（不算出详细的数值）。(e)节面的个数、位置和形态怎么样？(f)概率密度极大值的位置在何处？(g)画出径向分布示意图。解：（a）原子的轨道能：（b）轨道角动量：轨道磁矩：（c）轨道角动量和z轴的夹角：， （d）电子离核的平均间隔 的表达式为： （e）令，得：0，=900节面或节点通常不包括0和，故的节面只有一个，即平面（当然，坐标原点也包含在平面内）。亦可干脆令函数的角度局部，求得=900

20、。（f）几率密度为： 由式可见，若r一样，则当=00或=1800时最大（亦可令，=00或=1800），以表示，即：将对r微分并使之为0，有： 解之得：2a0（0和舍去）又因： 所以，当=00或=1800，2a0时，有极大值。此极大值为： （g）根据此式列出数据表：001.02.03.04.05.06.000.0150.0900.1690.1950.1750.13407.08.09.010.011.012.00.0910.0570.0340.0191.0210-25.310-3按表中数据作出图如下：图2.9 H原子的图由图可见,氢原子的径向分布图有1个极大(峰)和10个微小(节面)，这符合一般径

21、向分布图峰数和节面数的规律。其极大值在r4a0处。这及最大几率密度对应的r值不同，因为二者的物理意义不同。另外，由于径向分布函数只及n和l有关而及m无关，2、2和2的径向分布图一样。【2.10】对氢原子，全部波函数都已归一化。请对所描绘的状态计算：(a)能量平均值及能量出现的概率；(b)角动量平均值及角动量出现的概率；(c)角动量在z轴上的重量的平均值及角动量z轴重量出现的概率。解：根据量子力学根本假设-态叠加原理，对氢原子所描绘的状态：(a)能量平均值 能量出现的概率为 (b)角动量平均值为 角动量出现的概率为 (c)角动量在z轴上的重量的平均值为 角动量z轴重量出现的概率为0。【2.11】

22、作氢原子图及图，证明极大值在处，说明两图形不同的缘由。解：H原子的 分析和随r的变更规律，估计r的变更范围及特殊值，选取适宜的r值，计算出和列于下表：00*0.100.200.350.500.700.901.101.301.000.820.670.490.370.250.170.110.0700.030.110.240.370.480.540.540.5001.602.002.302.503.003.504.004.505.000.040.020.010.0070.0030.0010.001-0.420.290.210.170.090.040.020.010.005*从物理图象上来说，r只能接

23、近于0。根据表中数据作图及图如下：图2.11 图和D1图【2.12】试在直角坐标系中画出氢原子的5种3d轨道的轮廓图，比拟这些轨道在空间的分布，正、负号，节面及对称性。解：5种3d轨道的轮廓图如图2.12所示。它们定性地反映了H原子3d轨道的下述性质：(1)轨道在空间的分布：的两个极大值分别在z轴的正、负方向上距核等间隔 处，另一类极大值则在平面，以核为心的圆周上。其余4个3d轨道彼此形态一样，但空间取向不同。其中分别沿轴和轴的正、负方向伸展，,和的极大值（各有4个）夹在相应的两坐标之间。例如，的4个极大值（若以极坐标表示）分别在,;,;,和,方向上。图2.12 3d轨道轮廓图 (2)轨道的节

24、面：有两个锥形节面（），其顶点在原子核上，锥角约。另外4个3d轨道各有两个平面型节面，将4个瓣分开。但节面的空间取向不同：的节面分别为平面（）和平面（）；的节面分别为平面（）和平面（）；的节面分别是平面（）和平面（）；而的节面则分别为和（随意）两个平面。节面的数目听从规则。根据节面的数目可以大致理解轨道能级的凹凸，根据节面的形态可以理解轨道在空间的分布状况。(3)轨道的对称性：5个3d轨道都是中心对称的，且轨道沿轴旋转对称。(4)轨道的正、负号：已在图中标明。原子轨道轮廓图虽然只有定性意义，但它图像明确，简洁好用，在讨论轨道叠加形成化学键时具有重要意义。【2.13】写出原子的方程,说明用中心力

25、场模型解此方程时要作那些假设,计算其激发态(2s)1(2p)1的轨道角动量和轨道磁矩.解：原子的方程为： 式中和分别是电子1和电子2到核的间隔 ，是电子1和电子2之间的间隔 ，若以原子单位表示，则原子的方程为：用中心力场解此方程时作了如下假设：(1)将电子2对电子1（1和2互换亦然）的排斥作用归结为电子2的平均电荷分布所产生的一个以原子核为中心的球对称平均势场的作用（不探究排斥作用的瞬时效果，只着眼于排斥作用的平均效果）。该势场叠加在核的库仑场上，形成了一个合成的平均势场。电子1在此平均势场中独立运动，其势能只是自身坐标的函数，而及两电子间间隔 无关。这样，上述方程能量算符中的第三项就消逝了。

26、它在形式上变得及单电子原子的方程相像。(2)既然电子2所产生的平均势场是以原子核为中心的球形场，那么它对电子1的排斥作用的效果可视为对核电荷的屏蔽，即抵消了个核电荷，使电子1感受到的有效电荷降低为。这样，方程能量算符中的吸引项就变成了，于是电子1的单电子方程变为： 按求解单电子原子方程的方法即可求出单电子波函数及相应的原子轨道能。上述分析同样合适于电子2，因此，电子2的方程为： 电子2的单电子波函数和相应的能量分别为和。原子的波函数可写成两单电子波函数之积： 原子的总能量为： 原子激发态角动量加和后，故轨道角动量和轨道磁距分别为： 【1.14】写出2+离子的方程，说明该方程中各符号及各项的意义

27、，写出2+离子1s态的波函数并计算或答复：(a)1s电子径向分布最大值离核的间隔 ； (b)1s电子离核的平均间隔 ； (c)1s电子几率密度最大处离核的间隔 ；(d)比拟2+离子的2s和2p态能量的凹凸；(e)原子的第一电高能(按屏蔽常数算有效核电荷)。解：2+离子的方程为： 方程中，和r分别代表2+的约化质量和电子到核的间隔 ；2，和E分别是算符、状态函数及该状态的能量，h和0分别是常数和真空电容率。方括号内为总能量算符，其中第一项为动能算符。第二项为势能算符（即势能函数)。 2+子1s态的波函数为： （a） 又 1s电子径向分布最大值在距核处。 （b） （c） 因为随着r的增大而单调下降

28、，所以不能用令一阶导数为0的方法求其最大值离核的间隔 。分析的表达式可见，r0时最大，因此也最大。但事实上r不能为0(电子不行能落到原于核上)，因此更准确的说法是r趋近于0时1s电子的几率密度最大。 （d）2+为单电子“原子”，组态的能量只及主量子数有关，所以2s和2p态简并，即E22p。 （e）原子的基组态为(1s)2(2s)1。对2s电子来说，1s电子为其相邻内一组电子，=0.85。因此： 根据定理，原子的第一电离能为： I125.75【2.15】原子的3个电离能分别为I1=5.392=75.643=122.45,请计算原子的1s电子结合能.解：根据电子能的定义，可写出下列关系式：（1s2

29、2s1）（1s22s0） （1）（1s22s0）2+（1s12s0） （2）2+（1s12s0）3+（1s02s0） （3）根据电子结合能的定义，原子1s电子结合能为： 而 （4） （5）所以 或 1s电子结合能为： 【2.16】已知原子的第一电离能I1=24.59,试计算:(a)第二电离能;(b)基态能量;(c)在1s轨道中两个电子的互斥能;(d)屏蔽常数;(e)根据(d)所得结果求的基态能量.解：（a）原子的第二电离能是下一电离过程所须要的最低能量，即： （g）2+（g）c 是单电子“原子”，可按单电子原子能级公式计算，因此： （b）从原子的电离能的定义动身，按下述步骤推求原子基态的能量：

30、（g）（g）e （1）（g）2+（g）e （2）由（1）式得：将（2）式代入，得： 推而广之，含有n个电子的多电子原子A，其基态能量等于各级电离能之和的负值，即： （c）用J（s，s）表示原子中两个1s电子的互斥能，则： 也可干脆由减求算J（s，s），两法本质一样。（d） （e）H是核电荷为1的两电子“原子”，其基组态为（1s）2，因此基态能量为： 【2.17】用法计算原子的第一到第四电离能,将计算结果及的常见氧化态联络起来.解：原子或离子 （g） （g） 2（g）3（g）4（g）组态 根据原子电离能的定义式，用法计算原子的各级电离能如下： 计算结果说明：；和相近（差为），和相近（差为62.7

31、），而和相差很大（差为136.8）。所以，原子较易失去2s电子而在化合物中显正2价。【2.18】用式 计算原子和F原子的3s和2p轨道的有效半径r*。式中n和Z*分别是轨道的主量子数和该轨道上的电子所感受到的有效核电荷。解：原子基态为（1s）2（2s）2（2p）6（3s）1 代入计算公式得： F原子基组态为代入公式计算得： 【2.19】写出下列原子能量最低的光谱支项的符号：(a); (b); (c); (d); (e)解：写出各原子的基组态和最外层电子排布（对全充溢的电子层，电子的自旋互相抵消，各电子的轨道角动量矢量也互相抵消，不必考虑），根据 规则推出原子最低能态的自旋量子数S，角量子数L和

32、总量子数J，进而写出最稳定的光谱支项。（a） ： （b） ： （c） ：（d） ： （e） ： 【2.20】写出原子的基组态、F原子的基组态和碳原子的激发态（1s22s22p13p1）存在的光谱支项符号。解：原子的基组态为。其中1s，2s和2p三个电子层皆充溢电子，它们对对整个原子的轨道角动量和自旋角动量均无奉献。原子的轨道角动量和自旋角动量仅由3s电子确定：，故光谱项为；J只能为，故光谱支项为。F原子的基组态为(1s)2(2s)2(2p)5。及上述理由一样，该组态的光谱项和光谱支项只确定于(2p)5组态。根据等价电子组态的“电子空位”关系，(2p)5组态及(2p)1组态具有一样的项谱。因此，

33、本问题转化为推求(2p)1组态的光谱项和光谱支项。这里只有一个电子，故光谱项为。又或，因此有两个光谱支项：和。对C原子激发态（1s22s22p13p1），只考虑组态(2p)1 (3p)1即可。2p和3p的电子是不等价电子，因此(2p)1 (3p)1组态不受原理限制，可按下述步骤推求其项谱：由得；由得。因此可得6个光谱项：。根据自旋轨道互相作用，每一光谱项又分裂为数目不等的光谱支项，如，它分裂为和等三个支项。6个光谱项共分裂为10个光谱支项：。【2.21】基态原子的可能的电子组态为：（a）3d84s2; (b)3d94s1，由光谱试验确定其能量最低的光谱支项为3F4。试推断它是哪种组态。解：分别

34、求出a，b两种电子组态能量最低的光谱支项，及试验结果比照，即可确定正确的电子组态。组态a：。因此，能量最低的光谱支项为，及光谱试验结果一样。组态b：。因此，能量最低的光谱支项为，及光谱试验结果不同。所以，基态原子的电子组态为。【2.22】列式说明电负性的标度和标度是怎样定的？解：标度： 式中和分别是原子A和B的电负性，是AB键的键能及键和键键能的几何平均值的差。定F的电负性4。标度： 式中I1和Y分别为原子的第一电离能和电子亲和能(取以为单位的数值)，0.18为拟合常数。评注 电负性是个相对值，在标度中拟合常数有的选0.21，有的选0.5，用标度时应予以留意。【2.23】原子汲取光谱分析较原子

35、放射光谱分析有那些优缺点，为什么？解：原子从某一激发态跃迁回基态，放射出具有确定波长的一条光线，而从其他可能的激发态跃迁回基态以及在某些激发态之间的跃迁都可放射出具有不同波长的光线，这些光线形成了原子放射光谱。原子汲取光谱是由已分散成蒸气状态的基态原子汲取光源所发出的特征辐射后在光源光谱中产生的暗线形成的。 基于上述机理，原子汲取光谱分析同原子放射光谱分析相比具有下列优点：灵敏度高。这是因为，在一般火焰温度下(20003000K)，原子蒸气中激发态原于数目只占基态原子数目的10-1310-3左右。因此，在通常条件下，原子蒸气中参及产生汲取光谱的基态原子数远远大于可能产生放射光谱的激发态原子数。

36、 准确度较好。如上所述，处于热平衡状态时，原子蒸气中激发态原子的数目微小，外界条件的变更所引起的原子数目的波动，对于放射光谱会有较大的影响，而对于汲取光谱影响较小。例如，假设蒸气中激发态原子占0.1%，则基态原子为99.9%。若外界条件的变更引起0.1%原子的波动，则相对放射光谱会有1%的波动影响，而对汲取光谱波动影响只近于0.1%。谱线简洁，受试样组成影响小。空心阴极灯光源放射出的特征光，只及待测元素的原子从其基态跃迁到激发态所须要的能量相当，只有试样中的待测元素的原子汲取、其他元素的原子不汲取此光。因此不干扰待测元素的测定。这使谱线简洁，也避开了测定前大量而繁杂的分别工作。仪器、设备简洁，

37、操作便利、快速。【2.24】什么是X射线荧光分析射线怎样分光解：利用能量足够高的X射线照耀试样，可产生频率低于原生X射线的次生X荧光射线。产生X荧光的机理及产生原生特征X射线的机理相像，即由高能的原生X射线的光子轰击原于内层电子，再由其他内层电子补位而产生X荧光。这些具有确定特征的次生X光形成了X荧光光谱。利用分光计分析X射线荧光光谱(即测定特征谱线的波长和强度)，鉴定样品的化学成分及其含量，称为X射线荧光分析。X射线一般用晶体光栅进展分光。【2.25】什么是电子探针有何优点解：电子探针全名为电子探针X射线显微分析仪，又叫微区X射线谱分析仪。它是利用经过加速和聚焦的极细的电子束作为探针，激发试

38、样中某一微小区域，使其发出特征X射线，测定该X射线的波长和强度，即可对该微区所含的元素作定性和定量分析。电子探针已成为人们讨论物质亚微观构造的有力工具。它具有以下优点：(1)能进展微区分析。可分析体积为数个(m)3内元素的成分。(2)能进展现场分析。无需把分析对象从样品中取出，可干脆对大块试样中的微小区域进展分析。把电子显微境和电子探针结合，可把在显微镜下视察到的显微组织及元素成分联络起来。(3)分析范围广。除H，等少数轻元素外，其他元素都可用它进展定性和定量分析3 共价键和双原子分子的构造化学【3.1】试计算当和相距时，两离子间的静电引力和万有引力；并说明讨论化学键作用力时，万有引力可以忽视

39、不计。（已知：完有引力；静电引力）解：万有引力静电引力由上计算可见，在这状况下静电引力比万有引力大倍，所以万有引力可以忽视不计。【3.2】写出，的键级，键长长短次序和磁性。解：分子（或离子）键 级2.521.51键长次序磁 性顺磁顺磁顺磁抗磁【3.3】分子基态的电子组态为，其激发态有 ,试比拟，三者能级的凹凸次序，说明理由，能量最低的激发态是顺磁性还是反磁性？解：。因为（c）中两个电子都在反键轨道上，及H原子的基态能量相比，约高出。而（a）和（b）中的2个电子分别处在成键轨道和反键轨道上，和都及H原子的基态能量相近，但（a）中2个电子的自旋相反，（b）中的2个电子的自旋一样，因此稍高于。能级最低的激发态（b）是顺磁性的。【3.4】试比拟下列同核双原子分子：，的键