大一工程化學基礎(chǔ)習題答案

1、第一章原子結(jié)構(gòu)和元素周期系[基本要求]了解微觀粒子運動的特性，熟悉原子軌道的概念，掌握四個量子數(shù)取值范圍，會用量子數(shù)確定原子軌道及微觀狀態(tài)，記熟s、p、d原子軌道的角分布圖。理解屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)，會用鮑林近似能級圖排布多電子原子核外電子。理解原子結(jié)構(gòu)同周期系的關(guān)系。熟悉原子結(jié)構(gòu)同有效電荷、原子半徑、電離能、電子親合能及電負性變化的周期性間的關(guān)系。[重點]四個量子數(shù)及原子軌道角分布圖、多電子原子核外電子的排布，原子結(jié)構(gòu)與周期系的關(guān)系。[

2、難點]微觀粒子運動的特殊性、四個量子數(shù)和原子軌道。[參考教學學時]6學時習題參考答案1.用里德堡公式計算H原子電離是需要吸收多少能量？滿足這個能量的波長是多少？解：H原子電離即指核外的一個電子從基態(tài)（n=1）躍遷到無窮遠（n=∞、核作用不到的地方）。所以，其所許能量為：E=hv=hR)11(2221nn?=hR（=6.62610343.28910156.021023)11(2??I)(102.1314J??)13121???molKJ（

3、滿足這個能量的波長為：λ====9.1210（m）=91.2（nm）vc)11(10289.31032221158nn???15810289.3103???8?2.假若H原子核外有一系列軌道的能量分別為：（1）5.4510J（2）2.421019?19?（3）110J（4）0J19?（5）5.4510J19?問：那些軌道是合理的，這些合理軌道分別是第幾能級。解：H原子的能級公式為：E=n=1，2，3，…n)(10179.2218Jn??

4、當n=1時，E=（J）11810179.2??答：其波長為2.42nm4.當氫原子的一個電子從第二能級躍遷到第一能級時，發(fā)射出光子波長是121.6nm；當電子從第三能級躍遷到第二能級時，發(fā)射出光子的波長是656.3nm，試回答：（1）哪一種光子的能量較大？說明理由。（2）求氫原子中電子的第三和第二能級的能量差及第二和第一能級的能量差。說明原子中的能量是否連續(xù)。解：（1）第一種光子的能量大，因為?chhvE??波長越短，能量越高。（2）（

5、J）1898341121063.1106.12110310626.6?????????????hcE‘（J）1998342231003.3103.65610310626.6?????????????hcE‘因此，原子中的能量是不連續(xù)的。5.波長為242nm的輻射能旗號足夠是鈉原子最外層的一個電子完全轉(zhuǎn)移。試計算鈉的電離能（KJ.mol）。1?解：鈉原子最外層的一個電子完全轉(zhuǎn)移需要的能量應(yīng)等于輻射光的光子能量。所以=494.7（KJmol

6、）9238341042.210023.610310626.6???????????chE?1?6.設(shè)有一個電子在3d軌道中的一個軌道上，這個電子的量子數(shù)n、l、m，可能有哪些取值？用波函數(shù)表示出這些取值所限定的軌道。解：電子取值的電子數(shù)為：n=3，l=2，而|m|≤2，即m=2，1，0，1，2。用波函數(shù)表示為：223123023123223.???????7.下列各組量子數(shù)哪些是不合理的？為什么？（1）n=2l=1m=0（2）n=1l=