题目
计算NO-、NO和NO+的键级,写出它们的键长和键能大小顺序,并判断它们的磁性。
计算NO-、NO和NO+的键级,写出它们的键长和键能大小顺序,并判断它们的磁性。
题目解答
答案
NO-:(1σ)2(2σ)2(1π)4(3σ)2(2π)2。2σ为弱反键,3σ为弱成键,其它的接近正常的成键或反键,因此键级为2。有2个未成对电子,顺磁。
NO:(1σ)2(2σ)2(1π)4(3σ)2(2π)1。键级为2.5,有1个未成对电子,顺磁。
NO+:(1σ)2(2σ)2(1π)4(3σ)2。键级为3.0,无未成对电子,逆磁。
键长大小顺序:NO->NO>NO+;键能大小顺序:NO-<NO<NO+。在一个典型成键轨道上得到一个电子,键级增加0.5,失去一个电子则键级减少0.5。反之反键轨道得到一个电子键级减0.5,失去一个电子则加0.5。异核双原子分子的分子轨道表示没有明显的成键或反键标志,但可以根据轨道前的数字来判断,一般奇数是成键,偶数是反键。
NO:(1σ)2(2σ)2(1π)4(3σ)2(2π)1。键级为2.5,有1个未成对电子,顺磁。
NO+:(1σ)2(2σ)2(1π)4(3σ)2。键级为3.0,无未成对电子,逆磁。
键长大小顺序:NO->NO>NO+;键能大小顺序:NO-<NO<NO+。在一个典型成键轨道上得到一个电子,键级增加0.5,失去一个电子则键级减少0.5。反之反键轨道得到一个电子键级减0.5,失去一个电子则加0.5。异核双原子分子的分子轨道表示没有明显的成键或反键标志,但可以根据轨道前的数字来判断,一般奇数是成键,偶数是反键。
解析
步骤 1:计算NO-的键级
NO-的分子轨道电子排布为(1σ)^{2}(2σ)^{2}(1π)^{4}(3σ)^{2}(2π)^{2}。键级计算公式为:(成键电子数 - 反键电子数) / 2。对于NO-,成键电子数为10,反键电子数为4,因此键级为(10 - 4) / 2 = 3。但考虑到2σ轨道为弱反键,3σ轨道为弱成键,键级应调整为2。NO-有2个未成对电子,因此是顺磁的。
步骤 2:计算NO的键级
NO的分子轨道电子排布为(1σ)^{2}(2σ)^{2}(1π)^{4}(3σ)^{2}(2π)^{1}。对于NO,成键电子数为10,反键电子数为3,因此键级为(10 - 3) / 2 = 3.5。但考虑到2σ轨道为弱反键,3σ轨道为弱成键,键级应调整为2.5。NO有1个未成对电子,因此是顺磁的。
步骤 3:计算NO+的键级
NO+的分子轨道电子排布为(1σ)^{2}(2σ)^{2}(1π)^{4}(3σ)^{2}。对于NO+,成键电子数为10,反键电子数为2,因此键级为(10 - 2) / 2 = 4。但考虑到2σ轨道为弱反键,3σ轨道为弱成键,键级应调整为3。NO+无未成对电子,因此是逆磁的。
步骤 4:键长和键能的大小顺序
键长与键级成反比,键能与键级成正比。因此,键长大小顺序为:NO^{-}>NO>NO^{+};键能大小顺序为:NO^{-}<NO<NO^{+}。
NO-的分子轨道电子排布为(1σ)^{2}(2σ)^{2}(1π)^{4}(3σ)^{2}(2π)^{2}。键级计算公式为:(成键电子数 - 反键电子数) / 2。对于NO-,成键电子数为10,反键电子数为4,因此键级为(10 - 4) / 2 = 3。但考虑到2σ轨道为弱反键,3σ轨道为弱成键,键级应调整为2。NO-有2个未成对电子,因此是顺磁的。
步骤 2:计算NO的键级
NO的分子轨道电子排布为(1σ)^{2}(2σ)^{2}(1π)^{4}(3σ)^{2}(2π)^{1}。对于NO,成键电子数为10,反键电子数为3,因此键级为(10 - 3) / 2 = 3.5。但考虑到2σ轨道为弱反键,3σ轨道为弱成键,键级应调整为2.5。NO有1个未成对电子,因此是顺磁的。
步骤 3:计算NO+的键级
NO+的分子轨道电子排布为(1σ)^{2}(2σ)^{2}(1π)^{4}(3σ)^{2}。对于NO+,成键电子数为10,反键电子数为2,因此键级为(10 - 2) / 2 = 4。但考虑到2σ轨道为弱反键,3σ轨道为弱成键,键级应调整为3。NO+无未成对电子,因此是逆磁的。
步骤 4:键长和键能的大小顺序
键长与键级成反比,键能与键级成正比。因此,键长大小顺序为:NO^{-}>NO>NO^{+};键能大小顺序为:NO^{-}<NO<NO^{+}。