原子结构习题解答.doc

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1、第二章原子结构习题解答2.1氢光谱中四条可见光谱线的波长分别为656.3、486.1、434.1和410.2nm（1nm=10-9m）。根据ν=c/λ，计算四条谱线的频率各是多少？答：因为c=3.0×108m/s，所以：ν1=3.0×108/(656.3×10－9)＝4.6×1014(s-1)ν2=3.0×108/(486.1×10－9)＝6.2×1014(s-1)ν3=3.0×108/(434.1×10－9)＝6.9×1014(s-1)ν4=3.0×108/(410.2×10－9)＝7.3×1014(s-1)2.2区别下列概念（1）线状

2、光谱和连续光谱答：线状光谱：不连续的光谱，光谱上是一条条相隔的线。连续光谱：波长连续分布的光谱为连续光谱。（2）基态和激发态答：基态：在正常状态下，原子核外的电子尽可能处于离核较近，能量较低的轨道上，此时原子所处的能量状态为基态。激发态：当接受外界能量时，基态原子中的电子因获得能量跃迁到能量较高的轨道上，此时原子的这种能量状态称为激发态。（3）电子的微粒性和波动性答：电子的微粒性：实验证明，电子是具有质量、动量的粒子。   波动性：电子衍射等实验说明电子具有波动性。（4）几率和几率密度答：几率：电子在核外某一区域出现的机会。几率密度：电子

3、在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度，用电子云表示。（5）波函数和原子轨道答：波函数：表示原子核外电子轨道的数学关系式。原子轨道：区别于宏观世界中的具体的轨迹，具有一定的能级、形状和伸展方向。（6）轨道能级的简并、分裂和交错答：主量子数和角量子数相同，磁量子数不同的轨道能级相同，称为轨道能级简并；在外界能量的作用下，原本简并的轨道能级会发生分裂。由于钻穿效应，在填充电子时，某些n较大的原子轨道的能量反而低于n较小的原子轨道的能量的现象，称为能级交错。（7）波函数的角度分布曲线和径向分布曲线答：波函数的图像较为复杂，一般

4、分解成角度部分和径向部分。用波函数的角度部分y(θ,j)对θ，j作图就得到波函数的角度分布曲线；用波函数的径向部分R(r)对r作图就得到波函数的径向分布曲线。（8）原子共价半径、金属半径和范德华半径答：原子共价半径：同种元素的两个原子以共价单键连接时，它们核间距离的一半。金属半径：金属晶体中相邻两个金属原子核间距离的一半。范德华半径：分子晶体中相邻两个分子核间距离的一半。（9）电负性和亲和能答：电负性：衡量分子中元素原子吸引电子能力大小的物理量。亲和能：基态气态原子得到电子形成气态阴离子所释放出的能量。2.3描述电子运动状态下列各组量子数

5、哪些是合理的？哪些是不合理的？为什么？      n   l    m(1)    3   2    -3（m有误）(2)    2   0    +1（m有误）(3)    4   1    0(4)    1   0    0(5)    3   3    3（l有误）(6)    3   2    -2答：（3）（4）（6）是合理的，（1）（2）（5）是不合理的。（1）m的取值应为±2、±l和0；（2）m的取值只能等于0；（5）l的取值应小于n。2.4用合理的量子数表示。（1）4s1电子；答：n＝4  l＝0   m＝0   ms=

6、+1/2或－1/2（2）3px轨道；答：n＝3   l＝1   m＝+1或0或－1（3）4d能级。答：n＝4   l＝2m＝±2或+1、0、－1、－2ms=+1/2和－1/22.5分别写出下列元素的电子排布式，并指出它们在周期表中的位置（周期、族、区）。[He]2s22p6第二周期、ⅧAp区[Ne]3s23p5第三周期、ⅦAp区[Ar]3d54s1第四周期、ⅥBd区[Xe]4f145d16s2第六周期、ⅢBf区[Xe]4f145d106s2第六周期、IIB      ds区2.6写出符合下列电子结构的元素，并指出它们在周期表中的位置。（1

7、）3d轨道全充满，4s上有2个电子的元素。（2）外层具有2个s电子和1个p电子的元素。答：（1）Zn元素，属于ds区，第4周期，IIB族。（2）位于IIIA族、p区、价层电子构型为ns2np1的元素。2.7写出第24号元素铬价层电子（3d54s1）的四种量子数。答：n=4，l=2，m=－2，－1，0，+1，+2，ms=+1/2或－1/2n=4，l=0，m=0，ms=+1/2或－1/22.8当主量子数n=4时可能允许的l值有多少？指出可能的轨道类型并绘出图形。答：n=4时，可能的l＝0，1，2，3，对应的轨道为s,p,d,f。图形参见书本P

8、15。2.9已知某原子的电子结构式是1s22s22p63s23p63d104s24p2（1）该元素的原子序数是多少？（2）该元素属第几周期、第几族？是主族元素还是过渡元素？答：（1）该元素的原