厦门大学结构化学答案15

5.2从原子轨道𝜙s和𝜙Px的正交性，证明两个sp杂化轨道相互正交。ℎ1=√𝛼𝜙𝑠+√1−𝛼𝜙𝑝𝑥ℎ2=√1−𝛼𝜙𝑠−√𝛼𝜙𝑝𝑥证明：ddhhpxspxs)1)(1(21ddddpxspxspxs2222)()1()1()1(000)1()1(即h1和h2正交,证毕。5.3写出下列分子或离子中，中心原子所采用的杂化轨道：分子或离子几何构型中心原子的杂化轨道CS2直线形spNO2+直线形spNO3-正三角形sp2CO3-正三角形sp2BF3正三角形sp2CBr4正四面体sp3PF4+正四面体sp3IF6+八面体sp3d25.6实验测定水分子的∠HOH为104.5°，试计算O-H键与孤对电子杂化轨道中s、p轨道的成分。解：H2O分子中O原子取不等性sp3杂化，两个OH键所涉及的O原子杂化轨道的夹角θ满足：α+βcosθ=0式中α、β分别为杂化轨道中s、p轨道所占有的百分数。又有β=1-α,故有：α+(1−α)cos104.5°=0得：α=0.20，β=1-α=0.80即每个O-H键中O2s成分为0.20，2p成分为0.80;水分子还有两个孤对电子杂化轨道，则每个孤对电子杂化轨道中,2s轨道成分为：(1.0-2x0.20)/2=0.302p轨道成分为：1.0-0.3=0.70或（3.0-2x0.8）/2=0.70即水分子的孤对电子杂化轨道中s成分占0.30，p成分占0.70。5.12对于极性分子AB，如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在A原子轨道𝜙𝐴上，10%的时间在B的原子轨道𝜙𝐵上，试描述该分子轨道波函数的形式（此处不考虑原子轨道的重叠）解：根据分子轨道理论可设该分子轨道波函数形式为=a𝜙𝐴+b𝜙𝐵，该轨道满足归一性要求：01222dτφφbadτBA故21ab依题意有：a2=0.9,b2=0.1,故可知:1.0,9.0ba所以，波函数=0.949𝜙𝐴0.316𝜙𝐵