无机化学对称性与群论基础章节练习(2019.05.10)

来源：考试资料网

1.问答题通常Ni不易被氧化为Ni³⁺，但Ni（C₅H₅）₂中的Ni²⁺却容易氧化为Ni³⁺，请阐述理由。

Ni（C₅H₅）₂是20电子体，在其反键分子轨道中有两个单电子，失去一个电子可减少反键电子，增加键级，增加分子的稳定性。

2.问答题判断下列原子轨道或分子轨道的奇偶性：s，p，d，f，σ，σ^*，π，δ^*，

3.问答题长久以来，人们认为H₂与I₂的反应是典型的双分子反应：H₂和I₂通过侧向碰撞形成一个梯形活化配合物，然后I—I键、H—H键断裂，H—I键生成。请从对称性出发，分析这种机理是否合理。

4.填空题二茂钌分子是五角棱柱形，Ru原子夹在两个C₅H₅环之间。该分子属（）点群，（）极性（有、无）。

5.问答题已知N、F、H的电负性值分别为3.04、3.98和2.20，键的极性是N—F大于N—H，但分子的极性却是NH₃>NF₃，试加以解释。

参考答案：键的极性和分子的极性分别由键的偶极矩和分子的偶极矩来度量。偶极矩是一个矢量，有大小、方向，其大小等于偶极长度乘以电荷，其...

6.问答题 回答下列问题：
（A）试说明哪些对称元素的存在使分子没有偶极矩？
（B）用对称性判断确定下列分子（或离子）中哪些有极性。
（1）NH₂Cl
（2）CO₃^2-
（3）SiF₄
（4）HCN
（5）SiFClBrI
（6）BrF₄^-

参考答案：A.含有i，或其它对称元素有公共交点的分子没有偶极矩，或者说不属于Cn或Cnv群的分子；
B.（1）、（4）、...

7.填空题 下列分子（或离子）具有反演中心的是（）、（），具有S4轴的是（）。
（1）CO₂
（2）C₂H₂
（3）BF₃
（4）SO₄^2-

参考答案：CO₂；C₂H₂；SO₄^2-

8.问答题 画出或用文字描述下列分子中对称元素的草图：
（1）NH₃分子的C₃轴和σv对称面；
（2）平面正方形[PtCl₄]^2-离子的C₄轴和σh对称面。

参考答案：（1）C₃轴通过N和三个H原子构成的三角形的中心，3个σv分别通过一条N—...

9.问答题 根据XH₂分子的Walsh图预言H₂O的形状。

10.问答题 下图为AH₂型小分子（或离子）的Walsh图，请按照Walsh图预计具有1 ~ 2、3 ~ 4、5 ~ 6、7 ~ 8、9 ~ 10个电子的AH₂型分子（或离子）的空间构型。

1~2弯曲形、3~4直线形、5~6弯曲形、7~8弯曲形9~10直线形。