10.130,、02、02ˉ、0-的实测键长越来越长，试用分子轨道理论解释之。其中哪几种有顺磁 性？为什么？ 答： 0、02、02-、02-轨道电子数分别为1、2、3、4，键级分别为2.5、2.0、1.5 1.0,分子因反键轨道填充的电子数增多，键级减小，导致键长增长、稳定性降低。前3种 子有未成对电子，故有顺磁性。 10.14试用分子轨道模型作出预言，O的键长与O2的健长哪个较短，N2的健长与N2的健 长哪个较短？为什么？ 答：02：He]a22*22p2p2n2*'键级为25 O2:He02g*2g2p2x*2'x*2:键级为2，键级越小，键长越长。 N:e22a*e20p健级为2 N:eo2*22pm元m2on2键级为0，故N的键长比N,短 10.15计算表明.CO、N0的分子轨道能级图中的0，轨道和p轨道的顺序跟N,分子轨道里 的顺序相同。它们有没有顺磁性？计算它们的键级，并准测它们的键长顺序 答： C0与等电子(I0e),无未成对电子，故无顺磁性：N0是1e分子，有1e, 顺磁性，CO的键级是3，NO的键级是25，键级降低，键长增大，因而C0键的 比NO短。 6为计么太红键中的电子数达到数道致的2倍整个大红键营会游透 键级为零。 10.17偶极矩的SI制单位为C·m,有的教材已经用10-0cm代替D作为键矩和分子偶极矩 的单位，其数值的数量级与用德拜为单位是相同的，但数值却不同，为免相混，请计算 德拜与10-”库仑·米的换算系数. 答： 1D=10-.esu·cm=10-.3.335·10-1℃·10-2m-3.335·10-0C·m 10.18NF;和NH的偶极矩相差很大，试从它们的组成和结构的差异分析原因 答：NF3和NH的偶极矩分别为024和148，对于NH,因为氮的电负性大于氢原子， 偶极矩的方向指向氮原子，而孤对电子的取向与之一致，使偶极矩更大：对于NF,因F 的强电负性使偶极矩指向氟原子，而孤对电子的取向与之相反，使偶极矩变小。 评注：O,的偶极矩也由于跟NF;相同的原因而较小。 10.19CH2的偶极矩等于零，而通式相同的HO2的偶极矩等于2.1D,大于HO的偶极知 (185D),试根据偶极矩的实测结果推侧CH和H,O2的分子立体结构。 答： HC■CH,分子星平面结构，有对称中心，偶极矩为零，H,O,分子的H一O一O夹角应 接近水分子的H一0一H夹角，无论2个0一H键在不在一个平面内，都跟氧原子的视 对电子取向相反，因而有较高偶极矩（如图）： a 评注：氢氧键不在一个平面上的过氧化氢是较稳定的结构。用chemdraw附带的计算程序 进行能量最小化处理很容易验证这一点。10.13  O2+ 、O2、O2－ 、O2 2－ 的实测键长越来越长，试用分子轨道理论解释之。其中哪几种有顺磁 性？为什么？ 答： O2+ 、O2、O2－ 、O2 2－ 轨道电子数分别为 1、2、3、4  ，键级分别为 2.5  、2.0  、1.5  、 1.0  ， 分子因反键轨道填充的电子数增多， 键级减小， 导致键长增长、 稳定性降低。 前 3  种 子有未成对电子，故有顺磁性。 10.14  试用分子轨道模型作出预言，O2+ 的键长与 O2 的键长哪个较短，N2+ 的键长与 N2 的键 长哪个较短？为什么？ 答： O2+ ：[He2]σ2s2σ*2s2σ2p 2π2px 2π2py 2π*2px 1 键级为 2.5  O2：[He2]σ2s2σ*2s2σ2p 2π2px 2π2py 2π*2px 1π*2py 1；键级为 2，键级越小，键长越长。 N2+ ：[He2]σ2s2σ*2s2π2px 2π2py 2σ2p 1 键级为 2  N2：[He2]σ2s2σ*2s2π2px 2π2py 2σ2p 2 键级为 0，故 N2+ 的键长比 N2 短。 10.15  计算表明．CO、NO 的分子轨道能级图中的σ2p轨道和 π2p 轨道的顺序跟 N2 分子轨道里 的顺序相同。它们有没有顺磁性？计算它们的键级，并推测它们的键长顺序。 答： CO 与 N2 等电子（10e )  ，无未成对电子，故无顺磁性；NO 是 11e 分子，π2p*有 1e， 有 顺磁性，CO 的键级是 3  ， NO 的键级是 2.5  ，键级降低，键长增大，因而 CO 键长 比 NO 短。 10.16  为什么大 π 键中的电子数达到轨道数的 2  倍，整个大 π 键就会崩溃？ 答： 键级为零。 10.17  偶极矩的 SI 制单位为 C· m ，有的教材已经用 10－30Cm 代替 D 作为键矩和分子偶极矩 的单位，其数值的数量级与用德拜为单位是相同的，但数值却不同，为免相混，请计算 德拜与 10－30 库仑· 米的换算系数． 答： 1D = 10－18·esu·cm =10－18·3.335·10－10C·10－2m=3.335·10－30 C·m 10.18  NF3 和 NH3 的偶极矩相差很大，试从它们的组成和结构的差异分析原因。 答： NF3 和 NH3 的偶极矩分别为 0.24  和 1.48  ，对于 NH3，因为氮的电负性大于氢原子， 偶极矩的方向指向氮原子，而孤对电子的取向与之一致，使偶极矩更大；对于 NF3 因 F 的强电负性使偶极矩指向氟原子，而孤对电子的取向与之相反，使偶极矩变小。 评注：O3 的偶极矩也由于跟 NF3相同的原因而较小。 10.19  C2H2 的偶极矩等于零，而通式相同的 H2O2的偶极矩等于 2.1D ，大于 H2O 的偶极矩 ( l.85D )  ，试根据偶极矩的实测结果推侧 C2H2 和 H2O2 的分子立体结构。 答： H2C = CH2 分子呈平面结构，有对称中心，偶极矩为零，H2O2分子的 H－O－O 夹角应 接近水分子的 H－O－H 夹角，无论 2 个 O－H 键在不在一个平面内，都跟氧原子的孤 对电子取向相反，因而有较高偶极矩（如图）： 评注：氢氧键不在一个平面上的过氧化氢是较稳定的结构，用 chemdraw 附带的计算程序 进行能量最小化处理很容易验证这一点