大学化学
第1章 原子结构和元素周期律 部分习题参考答案
1.1 玻尔理论有哪些局限性?
答:玻尔理论的缺陷在于未能完全冲破经典物理的束缚,加入了一些假定,仍然认为,电子在原子核外的运动采用了宏观物体运动的固定轨道。玻尔理论不能解释这种光谱的精细结构,玻尔理论也不能解释多电子原子的光谱。
1.3 原子轨道的角度分布图与电子云的角度分布图相比有哪些不同?
答:比较电子云的角度分布与原子轨道的角度分布图,可以看到,它们主要有两点区别:① 原子轨道的角度分布图上有正、负号,而电子云角度分布图上均为正值。②电子云的角度分布图比
2
的值更小。 原子轨道的角度分布图要瘦一些。这是因为,Y的值总是小于1的,而∣Y∣
1.4 给出下面每组中可能的量子数: (1) n = 3 , l = 1 , m = ?
(2) n = 4 , l = ? , m = -1 (3) n = ?,l = 1 , m = +1
答:(1) m = 0 ,±1。 (2) l = 3,2,1。 (3) n ≥2
1.5 M2+离子的3d轨道上有3个电子,该元素位于周期表中哪一周期?什么族?什么区?中文名称是什么?分别写出描述这3个电子运动状态的四个量子数。
答:依题意:M的价层电子构型为3d34s2。因此可推知:该元素位于周期表中第4周期,ⅤB
(3,2,+1,+1/2),(3,2,-1,+1/2),(3,族,d区。中文名称是钒(V)。3d3四个量子数分别是:
2,0,+1/2)。
1.6 填空
元素代号 1 2 3 4 5
原子序数 17 24 29 37 64
周 期 3 4 4 5 6
族 ⅧA ⅥB ⅠB ⅠA ⅢB
区 p d ds s f
价电子排布 3s23p5 3d 54s1 3d 104s1 5s1 4f75d 16s2
1.7 某元素在Kr之前,当它的原子失去3个电子后,角量子数为2 的轨道上的电子恰好是半充满。写出该元素的核外电子排布式并指出该元素位于哪一周期?什么族?什么区?中文名称是什么?
答:该元素的核外电子排布式为[Ar]3d64s2。该元素位于第4周期,Ⅷ族,d区,中文名称是铁。
1.10 A,B两元素,A原子的M层和N层的电子数分别比B原子的M层和N层的电子数少7个和4个。写出A,B两原子的名称和电子排布式。
答:A原子是钒,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d34s2
B原子是硒,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p43d 104s24p6。 1.11 写出具有电子构型为1s22s22p5的原子中各电子的全套量子数。 答: n l m ms n l m ms 1s2 1 0 0 +1/2 1 0 0 -1/2 2s2 2 0 0 +1/2 2 0 0 -1/2 2p5 2 1 +1 +1/2 2 1 +1 -1/2
2 1 -1 +1/2 2 1 -1 -1/2
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