《结构化学》第四章习题答案.doc 14页

'《结构化学》第四章习题答案4001C3+i;C3+sh4002(非)4003(非)4004不对4005(D)4006(B)4008i;n个C24009(C)4010(否)4011①C2h:C2(1),sh(1),i②C3v:C3(1),sv(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;30O: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`4069m=rqq==C=2.75×10-20C==0.174070 ·=(a+)对于CCl4,m=0,所以a=··=J-1C2m2=1.25×10-39J-1C2m240712mO-Hcos(a/2)=mH2OmO-H==C·m=5.04×10-30C·m4072m=2mO-Hsincos=2×5.04×10-30×0.993×0.683C·m=6.9×10-30C·m4073邻二甲苯:m=2.303×10-30C·m间二甲苯:m=1.335×10-30C·m对二甲苯:m=04074Cn垂直4075Cn4076C2,sh,i;C2h;C2hEC21shiEEC21shiC21C21EishshshiEiishC21E4077S=iS-=sS=C3+i SS-=C5+IS3=C3+s4078I2-=sI1-=iI-=C3+sII5=I=C5+sI=C3+i4079C6,6C2,sh,6sd,i;D6h4080CsCsCsC2vCsC2v4081(D)4082(C)4083(C)408436°4085C2h4086Td4087Oh4088D3d4089D4h4090C6h4091C5h4092C4v4093D3h4094p/34094p/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s键,两端的碳原子sp2杂化,与氢原子和中心碳原子形成三个s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p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、9s、i(2)3I4、4C3、6sd(3)s(4)C3、sh、I6(5)I4、2C2、2sd4104(1)1C3、3C2、3s、i(2)3C4、4C3、6C2(3)1C2(4)1C3、3C2(5)1C4、1s、i4105正八面体6个顶点,12条棱,8个面3C4、4C3、6C2、9s、iOh 1/4410612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、9s、iOh4107正四棱锥5个顶点,8条棱,5个面1C4、4svC4v41088个顶点,10个面,16条棱2个正方形,8个等腰三角形1C4、4svC4v4109正三棱锥4个顶点,6条棱,4个面1C3、3svC3v41106个顶点,8个面,12条棱2个等边三角形,6个等腰三角形1C3、3svC3v41115个顶点,9条棱,6个面6个等腰三角形面C3、3C2、4sD3h4112(1)1C4、4C2(2)1C3、3C2、I6、3sv、1s(3)1C4、4sv(4)1C6、1sh、i(5)1I4、2C2、2sd4113(1)1C5、5sv(3)1I8、4C2、4sd(4)3I4、4C3、6sd(5)1C4、4C2、1sh、4sv、i、I44114 (1)1C2C2极性(2)1C2C2极性(3)1C22svC2v极性(4)1I8、4C2、4sD4d非极性(5)1C3、3svC3v极性4115(1)1C∞∞C2∞svsh,D∞h非极性(2)1C3、3C2、I6、sh、3sv,D3h非极性(3)3I4、4C3、6s,Td非极性(4)1C3、3sv,C3v极性(5)1C3、3sv,C3v极性4116(1)1C3、1sh,C3h非极性(2)1C3、3C2、sh、I6、3sv,D3h非极性(3)3I4、4C3、6s,Td非极性(4)1I8、4C2、4sd,D4d非极性(5)1C4、4C2、1sh、I4、4sv、i,D4h非极性4117()=(a+)对CH4、m=0,又==()=(1)a=()=()J-1·C2·m2=3.097×10-40J-1·C2·m2a’==2.783×10-30m3(2)===0.002293 e==1.006895=1.00694118()=(a+)=()=a+T=273Ｋ,()=a+T=373Ｋ,()4118=a+3.2591×10-39=a+8.8478×1019m22.5525×10-39=a+6.4758×1019m2解之得m=5.448×10-30C·ma=6.33×10-39J-1·C2·m24119设OH键键矩为mOH,则2mOHcos(a/2)=6.18×10-30mOH=5.04×10-30C·m4120m=2mOHcos(a/2)=2×5.04×10-30cos(104.5/2)C·m=6.17×10-30C·m4121邻-二氯苯m=2×5.24×10-30×cos30°C·m=9.08×10-30C·m间-二氯苯m=5.24×10-30C·m对-二氯苯m=0其中对-二氯苯m=0更为可信,另外二个苯环可能变形。 4122·=(a+)=(a+)a=4pe。a’=1.37×10-39J-1·C2·m-1=2.222×10-39J-1·C2·m-1=2.363×1038J·C-2·m=0.848e=17.74123R=·===m3·mol-1=3.770×10-6m3·mol-1n=()1/2t/℃040100n1.3391.3371.3244124←→S==C==OSCO=CS+COCS=SCO+CO=6.61×10-30C·m=[6.61×10-30-2×5.01×10-30cos(112/2)]C·m=1.01×10-30C·m Cl2C==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mH2O=2mOHcos(a/2)mOH=mH2O/[2cos(q/2)]=5.04×10-30C·m对于H2O2,设两OH键键角为a,则mH2O2=mOHsin96.87°cos(q/2)cos(a/2)=mH2O2/(mOHsin96.87°)=0.6825a/2=46.96°a=93.92°4126由水之偶极矩可求OH键键矩mHOmH2O=2mOHcos(104.5°/2)mOH=C·m=5.04×10-30C·mH2O2的偶极矩mH2O2=2mOHsin96.87°cos46.925°=6.83×10-30C·m4127m=2mOHsin96°52’cos(93°51＇/2)=6.83×10-30C·m4128m=rqq==C=2.75×10-20C==0.1724129硝基苯分子中由于苯环的共轭p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。4130a=()=()J-1·C2·m2=1.635×10-40J-1·C2·m2 a’==1.469×10-30m34131a=()a=()J-1·C2·m2=1.169×10-39J-1·C2·m24132()=(a+)=a=()-=[()-]J-1·C2·m2=(10.2961×10-40-5.986×10-40)J-1·C2·m2=4.310×10-4J-1·C2·m24133a=()=()J-1·C2·m2=1.153×10-39J-1·C2·m24134pm=(a+)292.2Ｋ57.57×10-6=(a+) 57.57×10-6=0.2267×1035a+m2387.0Ｋ44.99×10-6=0.2267×1035a+m212.58×10-6=0.459×1054m2m=5.24×10-30C·ma=2.72×10-40J-1·C2·m24135(a)C3(b)Cｓ(c)C4v(d)D4h(e)D2d4136(1)C2v(2)C2v(3)C2v(4)Cs(5)D3h(5)无偶极矩4137(1)D2d无(2)C2v有(3)C2有(4)C1有4138C4轴,正八面体相对顶点的连线,共3个。C3轴,正八面体相对面的中心的连线,共4个。C2轴,正八面体相对棱的中心的连线,共6个。S6轴,与C3轴同轴,共4个。sd面,包含C4轴,平分两个C2轴的夹角,共6个。sh,垂直于C4,3个。4139(a)C1(b)Cｓ(c)C4h(d)Ci(e)H2O配位后,H2O是弱场故中心离子组态为t2geg有大畸变故该离子点群为D4h4140(1)C2(2)C3h(3)C2v(4)D3h(5)D2h4141对－苯醌:D2h氯气:D∞h顺-二氯苯醌:C2v四氯苯醌:D2h4142分子CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4点群TdC3vC2vC3vTd群阶2464624 4143TdI4(3),C3(4),sd(6);无偶极矩,无旋光性。4144(C)41450.87×10-30C·m4146I6的对称操作群为该群中各元可表示为4147(a)Td无(b)C2有(c)D3d无(d)D3h无(e)Cs无4148正四面体：每个面由交于一点的三条线段分割成6个等面积的小三角形，4个面共分割成24个等同部分，即24阶。正八面体：每个面由交于一点的三条线段分割成6个等同部分，8个面共分割成48个等同部分，即48阶。4149S6的对称操作群为群中各元可进一步表示为4150LiCH3H3CLiCH3LiLiCH3Td点群。'