第10章 配合物结构 习题解答 下载本文

一个成单电子。这样用去5个电子,剩余的3、4、5个电子先后在t2g及eg轨道中成对,最后也形成t2g6eg2、t2g6eg3、t2g6eg4的分布。故强场和弱场中没有区别。 (10分)

第10章(03522)已知[FeF6]3-为外轨型高自旋配离子,试分别按价键理论和晶体场理论解释之,并从电子排布说明其成单电子数是否相同。

解:解:价键理论认为:在[FeF6]3-中,Fe3+采用sp3d2杂化轨道接受F-的电子对配位成碱,其电子排布为 3d 4s 4p 4d

?????〖????????????]______ sp3d2 故为外轨型配离子 (4分) 晶体场理论认为:在[FeF6]3-中,F-形成弱八面体场,Fe3+的电子排布为t2g3eg2(d?3dr2),为高自旋配离子。 ??eg(dr) ???t2g(d?) (8分) 两种理论的电子排布结果成单电子数相同,均为5个。(10分)

第10章(03521)试根据晶体场理论说明具有d4、d5、d6、d7构型的过渡金属离子分别在强、弱八面体场中d电子的分布方式及自旋状态。 解:解:八面体强场: d4:d?4dr0(t2g4eg0) 低自旋 d5:d?5dr0(t2g5eg0) 低自旋 d6:d?6dr0(t2g6eg0) 低自旋 d7:d?6dr1(t2g6eg1) 低自旋 (5分) 八面体弱场:

d4:d?3dr1(t2g3eg1) 高自旋 d5:d?3dr2(t2g3eg2) 高自旋 d6:d?4dr2(t2g4eg2) 高自旋 d7:d?5dr2(t2g5eg2) 高自旋 (10分)

第10章(03523)已知[Co(NH3)6]2+和[Co(NH3)6]3+分别为外轨型和内轨型配离子。试从晶体场理论说明它们的中心离子d电子分布方式、磁矩以及自旋状态。 解:解: [Co(NH3)6]2+ [Co(NH3)6]3+ d电子分布t2g5eg2(或d?5dr2) t2g6eg0(或d?6dr0) (4分) 磁矩?/B.M.3.87(或3.9) 0 (8分) 自旋状态 高自旋 低自旋 (10分) 第10章(03524)试根据晶体场理论,简要说明下列问题: (1)Ni2+的八面体配合物都是高自旋配合物;

(2)过渡金属的水合离子多数有颜色,也有少数是无色的。

解:解:(1)Ni2+为d8电子构型,不论在强或弱八面体场中d电子均采取d?6dr2(或t2g6eg2)的排布方式,有2个未成对电子。故其八面体配合物都属高自旋。 (4分)

(2)过渡金属离子多数具有未充满的d轨道,水合离子形成后,因为d轨道分裂,可以从可见光中吸收部分光而发生d-d跃迁,其余光可以透射或散射出来,即成为该水合离子的颜色。 (7分) 具有d0或d10构型的离子(如Sc3+或Zn2+)所形成的水合离子,由于没有d电子或

没有空的d轨道,在可见光照射下,不会发生d-d跃迁,可见光都可透射或散射,因此它们多是无色的。 (10分)