物理化学:分子

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例子问题

问题1:分子

哪一种说法最能表征共价键?

可能的答案:

阳离子和阴离子

晶体结构

电传导

原子间共用电子

电子海

正确答案:

原子间共用电子

解释

为了获得八价电子,原子可以共享电子,这样所有参与键的原子都有完整的价层。根据定义,共价键是由共用一对或多对价电子形成的。

问题1:共价键

为了遵守八隅体规则,元素硫应该形成多少个共价键?

可能的答案:

正确答案:

解释

这个问题的关键是,共价键中的电子是共享的,因此“属于”成键的两个原子。硫是6A族的非金属,因此有6个价电子。为了遵守八隅体规则,它需要得到2个电子。它可以通过形成两个共价键来实现。

问题1:共价键

为了遵守八隅体规则硒元素应该形成多少个共价键?

可能的答案:

0

正确答案:

解释

这个问题的关键是,共价键中的电子是共享的,因此“属于”成键的两个原子。硒是6A族的非金属元素,因此有6个价电子。为了遵守八隅体规则,它需要得到2个电子。它可以通过形成两个共价键来实现。

问题1:共价键

下列哪项构成共价键?

可能的答案:

两个相邻原子共用一对电子

原子轨道间的同位干涉

电负性相似的原子

所有的这些

电子自旋对

正确答案:

所有的这些

解释

如果原子之间共用一对或多对电子,化学键被认为是共价键。与共价键相反,离子键可以包括电子从一个原子转移到另一个原子,导致两个原子之间的高电荷差,以便它们获得完整的八隅体。

正如泡利不相容原理所描述的那样,每一对电子必须由自旋向上和自旋向下配对组成。它指出,一个轨道上不能有超过两个电子,而在完整的电子轨道中,一个电子的自旋必须抵消另一个的自旋,因此它们的自旋/角动量净为零。

化学键是由轨道组成的,轨道就是具有波函数的波。波函数告诉我们在轨道中找到电子的可能性。当两波相同时,两个波函数/轨道的相干干涉就会产生新的波函数,也就是化学键。

问题1:结合强度和极性

下列哪个分子不含极性键?

可能的答案:

正确答案:

解释

极性键在所有电负性不同的原子之间形成。溴是双原子分子,因此溴的两个原子具有相同的电负性。溴之间的这个键完全是非极性的,这意味着两个原子平均共享电子密度。

问题1:分子几何和Vsepr

下面哪个分子的键角最小?

可能的答案:

二氧化碳

甲烷

正确答案:

解释

影响分子中键角的最大因素之一是孤对的存在。一般的规律是,每一对孤对将使预测的键角降低约2度。例如,甲烷的中心碳上没有孤对,所以它的键角是109.5度。然而,氨有一对孤对,这使得它的角度接近107.5度。最后,水分子有两对孤对电子,因此成键角约为105度。

问题1:分子几何和Vsepr

哪个分子表现出三角锥体几何?

可能的答案:

甲烷

三氟化硼

二氧化碳

正确答案:

解释

当分子中有一个中心原子与另外三个原子和一个孤对原子结合时,可以观察到三角金字塔几何。氨中的氮原子有三个氢原子,还有一对孤对,以满足它的八隅体。这给了氨一个三角锥体的几何结构。

甲烷是四面体几何,二氧化碳是线性的,三氟化硼是三角平面的。

问题1:分子几何和Vsepr

金属与sp3.d2杂化轨道包含8个价电子。如果四个单齿配体与这种金属结合,得到的分子几何结构是什么?

可能的答案:

广场平面

跷跷板

方形锥体

t形截面的

四面体

正确答案:

广场平面

解释

一个sp3.d2杂化原子包含6个简并轨道。洪德定律指出,所有简并轨道必须在任何轨道被双占据之前被单占据。这个分子包含8个价电子,这就产生了两个双占据杂化轨道(两对孤电子)配体结合的四个杂化轨道。因此,分子包含四个键和两个孤对,这对应于一个正方形的平面几何结构。

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