Задачи
3.1.
Определить
величину
точечного
заряда
(в
долях
элементарного заряда), который, будучи помещенным между двумя
протонами, скомпенсирует силу их взаимного отталкивания.
3.2.
Какая частица является более устойчивой:
а) Н
2
; б) Н
2
+
?
3.3.
Почему существует устойчивая частица Н
2
–
, но не
существует Не
2
?
35
3.4.
Из двух атомов фтора образовалась молекула
F
2
. Как
изменилось при этом состояние 1
s
электронов? 2
s
и 2
p
электронов?
3.5.
Написать электронные конфигурации молекул H
2
, C
2
, F
2
.
Изобразить энергетическую диаграмму молекулярных орбиталей
(МО).
Применимы ли к МО принцип Паули? Правило Гунда?
3.6.
Какие
из
приведенных
электронных конфигураций
относятся к основным, а какие –
к возбужденным состояниям:
а
) (
1s
)
2
(
1s
*
)
2
(
2s
)
2
(
2s
*
)
2
(
2p
)
4
(
2p
)
2
;
б
) (
1s
)
2
(
1s
*
)
2
(
2s
)
2
(
2s
*
)
2
(
2p
)
2
(
2p
)
3
(
2p
*
)
3
;
в)
(
1s
)
2
(
1s
*
)
2
(
2s
)
2
(
2s
*
)
2
(
2p
)
3
(
2p
)
1
?
Какие двухатомные молекулы могут иметь такие электронные
конфигурации?
3.7.
Привести
пример электронной конфигурации молекулы N
2
,
имеющей кратность связи: 2; 1; 2,5.
3.8.
Используя метод МО, сравнить устойчивость частиц: А
2
,
А
2
+
, А
2
–
для А = Н; А = О; А =
N.
3.9.
Энергия диссоциации Н
2
+
на Н
+
Н
+
равна 2,7
эВ,
равновесное расстояние между ядрами 1,08
Å. Вычислить полную
энергию, энергию кулоновского отталкивания ядер и электронную
энергию Н
2
+
.
3.10.
Чем отличается расположение энергетических уровней в
молекулах
F
2
и
O
2
? Какими причинами вызвано это отличие?
3.11.
Учитывая, что BO
+
–
диамагнитная частица, изобразить
энергетическую диаграмму МО для частицы ВО, определить
кратность связи и число неспаренных
электронов.
3.12.
Предложить
объяснение, почему молекула BN в основном
состоянии парамагнитна, а молекула C
2
–
нет. Может ли молекула
B
N находиться в диамагнитном состоянии, а С
2
–
в парамагнитном?
Если да, то привести
примеры соответствующих электронных
конфигураций.
3.13.
Указать частицы с наибольшей энергией диссоциации в рядах:
а
) BeN, BN, CN, N
2
, NO, NF;
б
) BeF, BF, CF, NF, OF, F
2
;
в
) BeO, BO, CO, NO, O
2
, FO.
36
3.14.
Как будет изменяться энергия связи молекул NO, CO, F
2
,
CN при присоединении или отрыве электрона?
3.15.
Какие из следующих частиц парамагнитны: O
2
, N
2
, NO,
NO
+
, NO
?
3.16.
Потенциалы ионизации Н и F равны 13,6 и 17,4
эВ
соответственно. Изобразить диаграмму МО для молекулы HF.
3.17.
Сколько заполненных и вакантных МО имеет молекула
формальдегида
СН
2
О?
3.18.
Для частиц АВ
–
, АВ, АВ
+
(А и В –
элементы 2
-
го периода
ПС) длина связи изменяется в последовательности
l
(АВ
–
) <
l
(АВ)
<
l
(АВ
+
). Привести
пример таких частиц. Изобразить
энергетические
диаграммы МО для них. Ответ обоснуйте.
3.19.
Построить диаграммы молекулярных орбиталей для частиц
В
2
и В
N
. Определить кратность связи. Показать, как изменятся
энергии диссоциации и длины связей в этих частицах после
удаления одного электрона.
3.20.
Используя диаграмму
МО для молекулы
N
О, записать
электронную конфигурацию молекулы
и молекулярных ионов
NO
+
и
NO
–
.
У какой из частиц наибольшая длина связи?
3.21.
Используя метод МО, сравнить энергию, длину связи и
магнитные свойства в пероксидном ионе О
2
2
–
и в молекуле О
2
.
3.22.
Дана энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей
для молекулы АВ и атомных орбиталей для атомов А и В. Какая
энергия выделится при образовании АВ?
|