《结构化学》第四章习题答案

《结构化学》第四章习题答案4001C3+i;C3+h4002(非)4003(非)4004不对4005(D)4006(B)4008i;n个C24009(C)4010(否)4011①C2h:C2(1),h(1),i②C3v:C3(1),v(3)③S4:I4或S4④D2:C2(3)⑤C3i:C3(1),i4012(1)C3v(2)C2v(3)Cs(4)C2v(5)D2d4013D3h4014有2种异构体;其一属于C2v,另一属于D4h。4015D3h4016①平面六元环;②D3h;③平面,有两个双键;④C2h4017(1)D4h(2)C4v(3)C2v(4)D5h(5)Cs4018C3v;C34019(C)4020(E)4022是4023D34024SO3:D3h;SO32-:C3v;CH3+:D3h;CH3-:C3v;BF3:D3h。4025(1)D2h;(2)D2d;(3)D2。4026C3v;D2h;Oh;C3v;C3v。4027(B)4028C2和D2h4029C2v;∏344030SO2:C2v;CO2:D∞h;30O:C∞v。4031Cs;C3v;Cs。4032D4h;C3v;C2;Cs;D2h;Td。4033C2v;C2v;。4034I84035(A)4036(D)4037(D)4038(A)4039(B)4041(C)4042(C)4043Cn;Dn;T;O。4044In:分子有In,无旋光;分子无In,可能观察到旋光。4045(E)4046(1)C3v,有(2)C2v,有(3)D3h,无(4)D2d,无(5)Cs,有4047(1)Cs,有(2)D∞v,有(3)C2,有(4)D5h,无(5)C2v,有4048Cn4049点群旋光性偶极矩Ci无无Cn有有Cnh无无Cnv无有Sn无无Dn有无Dnh无无Dnd无无Td无无Oh无无4050Dn或T或O;Cnv4051分子所属点群CiCnvDnTdDnd分子必有偶极矩-+---分子必无旋光性++-++4052D3h;D3d;D3。4053两种;C2v和C3v;无旋光性,有永久偶极矩。4054(1)D2d;(2)Cs;(3)C2v;(4)C2。4055C2v4056D2h4057D3h4058D3d4059D3d4060D2d4061D2h4062Oh`4069=rqq=rμ=10-30101.301057.3C=2.75×10-20Ceq=19-20101.6021075.2=0.17407021rrεε·M=03AN(+kT32)对于CCl4,=0,所以=21rrεε·M·AN03=233-12-3106.02101.594.24108.8543101541.24J-1C2m2=1.25×10-39J-1C2m240712O-Hcos(/2)=H2OO-H=/2)2cos(OH2α=2cos52.25106.17-30C·m=5.04×10-30C·m4072=2O-Hsin2'5296cos2'3193=2×5.04×10-30×0.993×0.683C·m=6.9×10-30C·m4073邻二甲苯:=2.303×10-30C·m间二甲苯:=1.335×10-30C·m对二甲苯:=04074Cn垂直4075Cn4076C2,h,i;C2h;C2hEC21hiEEC21hiC21C21EihhhiEiihC21E4077S2=iS-1=S6=C3+iS4S-01=C5+IS3=C3+4078I2-=I1-=iI-=C3+I4I5=I01=C5+I3=C3+i4079C6,6C2,h,6d,i;D6h4080CsCsCsC2vCsC2v4081BrClClBrClClBrClClBrClClBrClClBrClCl(D)4082(C)4083(C)408436°4085C2h4086Td4087Oh4088D3d4089D4h4090C6h4091C5h4092C4v4093D3h4094/34094/34096(1)C2(2)C3(3)C1(4)C2v(5)C4v(6)C∞v(7)C2h(8)Cs(9)D3(10)D3h4097(1)D2d(2)C2(3)D4d(4)D5d(5)S4(6)Td4098(1)(a)D∞h(b)C2v(c)C2h(d)C2(2)IR和Raman数据相符,根据具有对称中心分子的IR,Raman互斥规则,可以排除线型(D∞h)和平面,反式构型。4099中心碳原子sp杂化与两旁的碳原子形成键,两端的碳原子sp2杂化,与氢原子和中心碳原子形成三个键,余下一个p轨道与三条sp2杂化轨道形成的平面垂直,并与中心碳原子的一个p轨道形成一个小键,两个端碳原子的成键情况相同,但二个CCH2平面相互垂直。4100由于两个R1R2C平面相互垂直,该分子没有对称面、对称中心和象转轴,所以具有旋光性。4101─────────────────────────点群C∞vC2D2hD∞h∏nm∏342∏34∏14142∏344102喹啉均三嗪NO2BF3───────────────────────────点群CsD3hC2vD3h∏nm∏1011∏66∏33∏464103(1)3C4、4C3、6C2、9、i(2)3I4、4C3、6d(3)(4)C3、h、I6(5)I4、2C2、2d4104(1)1C3、3C2、3、i(2)3C4、4C3、6C2(3)1C2(4)1C3、3C2(5)1C4、1、i4105正八面体6个顶点,12条棱,8个面3C4、4C3、6C2、9、iOh1/4410612个顶点,24条棱,14个面14个面中正三边形8个,正方形6个,无正五边形和六边形。3C4、4C3、6C2、9、iOh4107正四棱锥5个顶点,8条棱,5个面1C4、4vC4v41088个顶点,10个面,16条棱2个正方形,8个等腰三角形1C4、4vC4v4109正三棱锥4个顶点,6条棱,4个面1C3、3vC3v41106个顶点,8个面,12条棱2个等边三角形,6个等腰三角形1C3、3vC3v41115个顶点,9条棱,6个面6个等腰三角形面C3、3C2、4D3h4112(1)1C4、4C2(2)1C3、3C2、I6、3v、1(3)1C4、4v(4)1C6、1h、i(5)1I4、2C2、2d4113(1)1C5、5v(3)1I8、4C2、4d(4)3I4、4C3、6d(5)1C4、4C2、1h、4v、i、I44114(1)1C2C2极性(2)1C2C2极性(3)1C22vC2v极性(4)1I8、4C2、4D4d非极性(5)1C3、3vC3v极性4115(1)1C∞∞C2∞vh,D∞h非极性(2)1C3、3C2、I6、h、3v,D3h非极性(3)3I4、4C3、6,Td非极性(4)1C3、3v,C3v极性(5)1C3、3v,C3v极性4116(1)1C3、1h,C3h非极性(2)1C3、3C2、h、I6、3v,D3h非极性(3)3I4、4C3、6,Td非极性(4)1I8、4C2、4d,D4d非极性(5)1C4、4C2、1h、I4、4v、i,D4h非极性4117(21)mM=03L(+kT32)对CH4、=0,又mM=pRT=pkLTpkT(21)=03(1)=pkT03(21)=5-23-1210013.1273101.381108.8543(3.000940.00084)J-1·C2·m2=3.097×10-40J-1·C2·m2’=0π4=2.783×10-30m3(2)21=kTp03=373101.381108.854310101.013103.09723-12-5-40=0.002293=0.002293-10.0029321=1.006895=1.00694118mM(21)=03AN(+kT32)mM=pRTpNRTA03(21)=+kT32T=273Ｋ,523-12101.01325106.0232738.314108.8543(00569.300569.0)=+273101.3813232T=373Ｋ,523-12101.01325106.0233738.314108.8543(00569.300569.0)4118=+373101.38132323.2591×10-39=+8.8478×101922.5525×10-39=+6.4758×10192解之得=5.448×10-30C·m=6.33×10-39J-1·C2·m24119设OH键键矩为OH,则2OHcos(/2)=6.18×10-30OH=5.04×10-30C·m4120=2OHcos(/2)=2×5.04×10-30cos(104.5/2)C·m=6.17×10-30C·m4121邻-二氯苯=2×5.24×10-30×cos30°C·m=9.08×10-30C·m间-二氯苯=5.24×10-30C·m对-二氯苯=0其中对-二氯苯=0更为可信,另外二个苯环可能变形。4122dM·21=03AN(+kT32)21=MdNA03(+kT32)=4。’=1.37×10-39J-1·C2·m-1kT32=2.222×10-39J-1·C2·m-1MdNA03=2.363×1038J·C-2·m21=0.848=17.74123R=dM·2122nn=03AN=3π4AN=310101.5106.0234π-6-2423m3·mol-1=3.770×10-6m3·mol-1n=(RdMRdM2)1/2t/℃040100n1.3391.3371.3244124←→S==C==OSCO=CS+COCS=SCO+CO=6.61×10-30C·m=[6.61×10-30-2×5.01×10-30cos(112/2)]C·m=1.01×10-30C·mCl2C==S偶极矩方向由C指向S。4125由水的偶极矩可求OH键键矩为H2O=2OHcos(/2)OH=H2O/[2cos(/2)]=5.04×10-30C·m对于H2O2,设两OH键键角为,则H2O2=OHsin96.87°cos(/2)cos(/2)=H2O2/(OHsin96.87°)=0.6825/2=46.96°=93.92°4126由水之偶极矩可求OH键键矩HOClClCSH2O=2OHcos(104.5°/2)OH=52.252cos106.18-30C·m=5.04×10-30C·mH2O2的偶极矩H2O2=2OHsin96.87°cos46.925°=6.83×10-30C·m4127=2OHsin96°52’cos(93°51＇/2)=6.83×10-30C·m4128=rqq=r=10--30101.30103.57C=2.75×10-20Ceq=19--20101.602102.75=0.1724129硝基苯分子中由于苯环的共轭键的电子被NO2基团的氧所吸引,结果偶极矩显著增大,所以它较CH3NO2的偶极矩大。氯苯分子中Cl的孤对电子与苯环共轭形成∏78,使Cl中的电子移向苯环,而CH3是斥电子基,故氯苯的偶极矩小于CH3Cl的偶极矩。4130=dNMA03(2122nn)=323-3-12100.9982106.0231018108.8543(21.33301-1.333022)J-1·C2·m2=1.635×10-40J-1·C