《普通化学》中国石油大学(华东)版作业题解(5章 原子结构与周期系)

3.指出与下列各原子轨道相应的主量子数(n)，角量子数(l)的数值各为多少？每一种原子轨道所包含的轨道数为多少？2p，4f，6s，5d2p：n=2，l=1，轨道数为3；4f：n=4，l=3，轨道数为7；6s：n=6，l=0，轨道数为1；5d：n=5，l=2，轨道数为5。4.下列各组量子数中，哪一组是正确的。(1)n=3l=2m=-2(2)n=4l=-1m=0(3)n=4l=1m=-2(4)n=3l=3m=-3解：(1)正确(2)错误l=-1(3)错误m=-2(4)错误l=3m=-35.在下列各组量子数中，恰当填入尚缺的量子数。(1)n=?(3,4,5···)l=2m=0ms=+½(2)n=2l=?(1)m=-1ms=-½(3)n=4l=2m=0ms=?(+½或-½)(4)n=2l=0m=?(0)ms=+½ 6.写出氮原子2p轨道上3个电子各自的四个量子数。 解：(2，1，0，+½) (2，1，1，+½) (2，1，-1，+½) 8.下列各元素原子的电子分布式若写成下列形式，各自违背什么原则，并写出改正的电子分布式。 (1)硼1s22s3 (2)氮1s22s22px22py1 (3)铍1s22p2 解：(1)违背泡利不相容原理 硼1s22s22p1 (2)违背洪特规则 氮1s22s22px12py12pz1 (3)违背能量最低原理 铍1s22s2 9.铁原子核外的3d，4s轨道内，下列电子分布式哪个正确，哪个错误，为什么？ (1) (2) (3) (4) 解：(4)正确 因为(1)(2)违背能量最低原理，(3)违背洪特规则。↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑↑↑↑↓↑↓ 10.解：核外电子分布式外层电子构型未成对电子 (1)19K:[Ar]4s14s11 (2)21Sc:[Ar]3d14s23d14s21 (3)29Cu:[Ar]3d104s13d104s11 (4)34Se:[Ar]3d104s24p44s24p42(5)48Cd:[Kr]4d105s24d105s20 11. 原子序数 电子分布式 外层电子构型 周期 族 区 11 1S22S22P63S1 3S1 三 ⅠA s 22 [Ar]3d24s2 3d24s2 四 ⅣB d 30 [Ar]3d104s2 3d104s2 四 ⅡB ds 35 [Ar]3d104s24p5 4s24p5 四 ⅦA p 12.解：已知最外层只有一个电子，其量子数为： n=4，l=0，m=0，ms=+½ (1).符合上述条件的元素有3个，原子序数各为19、24、29。 原子序数192429 外层电子构型3d04s13d54s13d104s1 (2).元素电子分布式周期族区 19K[Ar]4s1第四周期ⅠAs 24Cr[Ar]3d54s1第四周期ⅥBd 29Cu[Ar]3d104s1第四周期ⅠBds 13.解：(1)周期中元素的电负性最大且元素原子半径最小的三种元素是：N、O、F。 (2).19号和29号元素原子中，具有较高的第一电离能和较大的电负性是29号元素Cu。 Cu比K多10个质子和10个中子，但电子不会很好地屏蔽核，因此Cu的第一电离能较高。 注：屏蔽效应：其它电子对某一电子的排斥而抵消了一部分核电荷。 屏蔽效应越大，有效核电荷就越小，核对电子的吸引力就越小，第一电离能就越低；反之，屏蔽效应越小，第一电离能就越高。 14.解：第四周期元素原子中，未成对电子数最多可达6个。 这些电子的四个量子数是：(3，2，-2，+½)， (3，2，-1，+½)，(3，2，0，+½)，(3，2，+1，+½)， (3，2，+2，+½)，(4，0，0，+½)。 该元素属于d区、ⅥB族，原子序数是24。 15.解：由某元素的6个电子处于n=3，l=2的能级上知，其外层电子构型为3d64s2，所以该元素的原子序数是26，d轨道上未成对的电子有4个。 16.解： 元素 外层电子构型 周期 族 金属或非金属 电负性相对大小 甲 3s24p5 三 ⅦA 非金属 大 乙 3d24s2 四 ⅣB 金属 小 17.判断题 解：(1)3d轨道的磁量子数可能有0，1，2（√） (2)Cr3+的外层电子分布式为3d24s1（） (3)24Cr原子有5个半充满的d轨道（√） (4)钴原子的外层电子分布式是4s2（）注：3d74s2 (5)决定多电子原子的原子轨道的量子数是n和l（√） (6)微观粒子具备的特性有波粒二象性（√）