录 尊重相关知识产权! 第一章光及其能量………… 第二章原子的电子组态和轨道………………………4 第三章分子轨道理论… 10 第四章线性和交叉共轭分子;自由电子法和光谱的 计算 23 第五章对称性、点群和特征标表………… 第六章过渡金属络合物中的对称轨道和成键………37 第七章无机络合物和无机离子的电子光谱……………68 第八聋电子吸收光谱的强度和选择定则 第九章红外光谱…………………………………………………102 第十章休克尔分子轨道处理和对称性简化………………123 第十一章激发态光化学和轨道对称性守恒(伍德沃德 霍夫曼规则) ……………………157 第十二章休克尔分子轨道法以外的其它方法……179
第 章 光及其能量 1试以千卡/摩尔为单位,计算相应干以下各值的能 量:(a)240毫微米,(b)480毫微米,(c)61微米,(d)22 微米,(e)700厘米,(f)3400厘米和(g)34,000厘米 解:若以千卡/摩尔为单位,则能量可按如下简单公式计 算 E28.635X103 28.635 (亳微米)(微米) 28635×(属米-)×106 由此可得 28635×103 119.31千卡/摩尔 240 (b)E 28.635×10 5966千卡/摩尔 480 (c)E=2 8.635 469千卡/摩尔 28.635 (d)e 2.2=235千卡/摩尔 (e)E=28.635×1700×10--187千卡/摩尔 (f)E=28.635×3400×10-4=974千卡/摩尔 (g)E=28635×34,000×10-=974千卡/摩尔 1-2试以电子伏为单位,计算相应于以下各值的能量 (a)20毫微米,(b)72微米,(c)2100厘米和(d)34,000 厘米
解:若以电子伏为单位,则能量可按下式求得 E(电子伏)=12,345=12,345×5(厘米→)×10 (埃) 因此 (a)E-1223455.61电子伏 2:200 (b)E=- 12,345 017电子伏 7.2×10 知识权! ()E=12,345×2100×108=0.26电子伏 (d)E-12,345×343000×10-8-4.18电子伏 在量子力学计算中,常采用原子单位.长度的原子单位 是氢原子的玻尔半径(0529埃),电荷的原子单位是一个电于 的电荷(+.803×10-0静电单位),质量的原子单位是一个电 子的质量(9.11×10-克) 换算因子为 对于长度 d(埃) 0529埃/原子单位一以原子单位) 对于能量 E(电子伏 E(原子单位) 27204电子伏/原子单位 注:27.204电子伏是氢原子电离势的二倍 1-3丙酮的乙醇溶液的吸收峰在260毫微米,而丙酮的 已烷溶液吸收峰在272毫微米.若能量单位是千卡/摩尔,这 两种吸收峰的能量差是多少? 解 E(乙醇溶液)=28.635×10328.635×101 又(毫微米) 110.13千卡/摩尔
E(己烷溶液) 28.635×10328.635×103 λ(毫微米) 272 10528千卡/摩尔 △E=E(乙醇溶液)一E(己烷溶液)=4.85千卡/摩尔 注:由于能量与波长之间并非线性关系,故若简单地取 两种吸收峰的波长之差(12毫微米)进行计算,那结果当然是 不正确的, 1-4钠蒸气吸收光的波长为5893毫微米,试以于卡 摩尔为单位计算其相应的能量 解: E(千卡/摩尔)=28635×10 λ(亳微米) 28.635×103 =4859千卡/摩尔 589,3 由于许多化学反应的能阈都在此能量范围之內,故钠蒸 气吸收的能量可能引发化学反应 3
第二章
20 (3l= (10-匪米) (3p)l=1 0-米 3d)=2 2 r(10厘米) 3s,3p和3d轨道的φ与原子半径之对画图 注:随着l由0增至2,波节数的减少是解氢原于波动 方程的一个直接结果
--2xr(r)r'sin0d6 0 2xR(r)ricos 8 2x(-2)R()r2=4xR(r)r2 至L01-10 小 2 =0(3 6 10 r(10→厘米 r(10厘米) 熟堊 2(3 r(10→厘米 3,3p和3d轨道的中2,4xr2φ2与原子半径之对画图 6
因此,径向分布函数可写为 RD()-4xR(7)机 2-3试绘出图2-8中驻波的φ曲线 解:φ2是图2-8中所示波的幅度的平方,故φ2≥0 2 x /∧A 2-4n=4及l=0,12,3时的m为何值?对应于 每个l值,试用示意图表示角动量向量L并指出l在x轴上 的投影亦即要指出每个L的m值 解:n=4时,l的可能值是0,1,2,3.当l=0时, 则L=0和m10(记号L一0表示L是零向量) 在绘制角动量向量及其投影的示意图时,可以方便地用 个圆来表示,该圆的半径等于L的长度,由式子|L|一 √(l+1)给出 1)这是一种简化的说法。确切的意思是以!表征的向量L在z轴的投影 值——译者注
首先考虑l-1的情况并将x轴取为投影轴可能的 投影值(m)是,0,-1,而半径是√2. L(m=o) 对于l=2,圆的半径是√6;m的可能值是+2,+13 1,-2.利用该组数据,可再绘出示意图如下 L(m!=2) ML(m=1) L(m=-1 Lm!=→2 注意:向量L决不会与选定的z方向重合 对于l=3的示意图,是与前面两个图相类似的,只不 过现在圆的半径是√12,而m2的可能值是+3,+2,+1, 2-5解释原子轨道(或单电子波函数)中的物理意义 解:实际上φ并没有物理意义,或者说没有物理诠释;只 有积分{″中如才是有意义的,这里ψ*是中的复共轭,dr
是体积元.此积分值被认为是在所论空间体积内我到由波 函数小所描述的粒子(电子)的几率, 为了使此一解彩精确可用,必须要求积分 即归一化条件。 )原书“在空间体积缸内”是不妥的译者注