无机化学第六章习题答案-宋天佑-第二版教学文稿.docx

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1、无机化学第六章习题答案-宋天佑-第二版6—1巴尔麦公式λ=Bn2n2-4里德堡公式σ=RH（1n12-1n22）指出上述两个公式之间的内在联系，并由Rh=1.097×105cm-1求出巴尔麦公式中的常数B的数值（以pm为单位）解：波长λ与波数σ之间互为倒数关系，既σ=1λ将巴尔麦公式λ=Bn2n2-4的两端分别取倒数，得σ=1Bn2-4n2=4B（14-1n2）里德堡公式σ=Rh（1n12-1n22）中当n1=2时即表现为巴尔麦公式，且有RH=4B故B=4RH将B的数值代入其中，得B=11.097×105cm-1=3.646

2、×105cm-1=3.646×105pm6-2根据里德堡公式求算，氢原子核外电子由n2=3能级跃迁至n1=1能级时放出的波数和以pm为单位的波长解:里德堡公式σ=RH（1n12-1n22）σ=1.097×λcm-1(112-132)=9.75×λcm-1λ=1σ=19.75×104cm-1=1.03×10-5cm=1.03×105pm6-3钠的特征黄光波长为588nm，求这种光的频率及光子的能量。解：光波的波长λ，频率υ和光速c只之间的关系为λ=cυ将题设数据带入其中，得υ=3.00×108m×s-1588nm=5.10×1

3、014S-1光子的能量E与频率的关系为E=hυ将数据带入其中，得E=6.626×10-34JS×5.10×1014S-1=3.38×10-19J6-4若核外某电子的动能为13.6eV，求该电子徳不罗意波的波长解：先将13.6eV转换成以J为单位的能量E=12mv2得v=2×13.6×1.602×10-19J9.11×10-31kg=2.19×106ms-1动量p=mv=9.11×10-31kg×2.19×106ms-1=2.00×10-24kgms-1λ=hp=6.626×10-34Js2.00×10-24kgms-1=3.

4、31×10-10mλ=3.31×102pm6-5用量子数n，l，m对原子核外n=4的所有可能的原子轨道分别进行描述。解：n=4，则l=0，1,2,3.L=0m=-1,0，+1L=2m=-2，-1,0，+1，+2L=3m=-3，-2，-1,0+1，+2,+3轨道数目：1+3+5+7=16这16个原子轨道可以用量子数分别描述如下Nlm1400241-1341044115422642-17420842194221043-31143-21243-1134301443115432164336-6用四个量子数n，l，m和ms。对原子核外

5、n=3的所有电子进行分别描述解：n=3，则l=0,1,2L=0m=0L=1m=-1,0,+1L=2m=-2，-1,0，+1，+2轨道数目：1+3+5=9电子数：2×9=18这18个电子运动状态可以用量子数分别描述如下：Nlmms1300122300-12331-112431-1-125310126310-127311128311-12932-2121032-2-121132-1121232-1-12133201214320-12153211216321-12173221218322-126-7将氢原子核外电子从基态激发到2s

6、或2p轨道。所需能量是否相同？为什么？若是He原子情况又怎样？若是He+或Li+情况又怎么样？解：将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道，所需能量相同，原因是氢原子核外只有一个电子，这个电子仅受到原子核的作用，电子的能量只与主量子数有关，如下式所示E=-13.6×Z2n2eV将He+或LI2+核外电子从激发态激发到2s或2p轨道，所需能量也相同，原因是这些氢原子核外只有一个电子，这个电子也仅仅收到原子核的作用，电子的能量只与主量子数有关，不涉及内层电子的引力，而且还要受到其他电子的斥力。He第一层有两个电子，其中一个电子

7、除了受原子核对它的引力外，还受到两一个电子对它的排斥作用。这一电子的排斥作用可以考虑成对它核电荷的屏蔽效应，2s和2p轨道受到的屏蔽不同，故两者的能量也不相同，所以电子从基态激发到2s和2p轨道，所需能量6-8Cu原子形成+1价离子时失去的是4s电子还是3d电子？用Slater规则的计算结果加以说明。解：Cu原子的电子结构式是1s22s22p63s23p63d104s14s电子的σ4s=（0.85×18）+（1.00×10）=25.3E4s=-13.6×（29-25.3）242eV=-11.64eV3d电子的σ3d=（0.3

8、5×9）+（1.00×18）=21.15E3d=-13.6×（29-21.15）232eV=-93.12eV计算结果是E4s>E3d，说明Cu原子失去4s轨道中的电子。6-9分别写出原子序数为24,41和78的元素名称、符号、电子结构式，并用四个量子数分别表示各价电子的运动状态。解：24铬