分子对称性习题及解答.docx
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分子对称性习题及解答
第四章、分子对称性习题
、填空题
4101、13和b不是独立的对称元素,因为",16=。
4102、对称元素C2与Qh组合,得到;Cn次轴与垂直它的C2组合,得到。
4103、d(dz2,dxy,dx2」2)sp(pz)杂化的几何构型属于点群。
4104、有一个AB3分子,实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴,则此分子所属点群是
4105、有两个分子,N3B3H6和C4H4F2,它们都为非极性,且为反磁性,则N3B3H6几何构型
点群。
C4H4F2几何构型,点群。
4106、NF3分子属于点群。
该分子是极性分子,其偶极矩向量位于上。
4107、下列分子所属的点群:
2-+-
SO3,SO3,CH3,CH3,BF3。
4108、写出下列分子所属的点群:
2
CHCI3,B2H6,SF6,NF3,SO3
4109、CH2—C—O分子属于点群,其大tt键是。
4110、环形S8分子属D4d点群,分子中包含轴次最高的对称轴为。
4111、分子具有旋光性,则可能属于等点群。
4112、判别分子有无旋光性的标准是。
4113、既具有偶极矩,又具有旋光性的分子必属于点群。
4114、偶极矩P=0,而可能有旋光性的分子所属的点群为;偶极矩卩和,而一定没有旋光性的
分子所属的点群为。
4115、乙烷分子的重迭式、全交叉式和任意角度时所属的点群分别为:
—,。
4116、吡啶(C5H5N)分子属于点群;乙烯(C2H4)分子属于点群。
4117、H2C—C—C—CH2分子属于点群;SF6分子属于点群。
4118、两个C2轴相交,夹角为2M2n,通过交点必有一个次轴,该轴与两个C?
轴
4119、两个对称面相交,夹角为2n72n,则交线必为一个次轴。
4120、反轴In与映轴Sn互有联系,请填写:
S3=
S6=
S1=;S2=
S4=;S5=
4121、反轴In与映轴Sn互有联系,请填写:
该分子属于点群。
4122、某分子具有一个二重轴、一个对称面和一个对称中心,
4123、一个具有三个四重象转轴、四个三重轴、六个对称面的图形属于点群。
该分子属于
4124、一分子具有四个三重轴、三个四重轴、六个二重轴、九个对称面和一个对称中心,
点群。
4125、一个具有一个三重轴、三个二重轴、三个对称面和一个对称中心的分子属于
点群。
4126、一个具有一个四重轴、四个二重轴、五个对称面和一个对称中心的分子属于点群。
4127、一个具有一个六重轴、一个对称面和一个对称中心的分子属于点群。
4128、一个具有一个五重轴、一个对称面的分子属于点群。
4129、一个具有一个四重轴、四个对称面的分子属于点群。
4130、一个具有一个三重轴、三个二重轴和四个对称面的分子属于点群。
4131、在C2v点群中,两个对称面之间的夹角是
、选择题
4201、下面说法正确的是:
()
(A)分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群
(B)同一种分子必然同属于一个点群,不同种分子必然属于不同的点群
(C)分子中有Sn轴,则此分子必然同时存在Cn轴和6面
(D)镜面;7d一定也是镜面G
4202、下面说法正确的是:
()
(A)如构成分子的各类原子均是成双出现的,则此分子必有对称中心
(B)分子中若有C4,又有i,则必有匚
(C)凡是平面型分子必然属于Cs群
(D)在任何情况下,盒=E?
4203、如果图形中有对称元素S6,那么该图形中必然包含:
()
(A)C6,6;(B)C3,Ch;(C)C3,i;(D)C6,i
4204、下列分子中:
(1)对-二氟苯
(2)邻-二氟苯(3)间-二氟苯,哪些有相同的点群?
()
(A)1,2;(B)1,3;(C)2,3;(D)1,2,3;(E)都不同
4205、Cr与CO形成羰基化合物Cr(CO)6,其分子点群为:
()
(A)D4h;(B)Td;(C)D5h;(D)D6h;(E)Oh
4206、B2H6所属点群是:
()
(A)C2v;(B)D2h;(C)C3v;(D)D3h;(E)D3d
4207、下列分子具有偶极矩且不属于Cnv的分子是:
()
(A)H2O2;(B)NH3;(C)CH2CI2;(D)CH2—CH?
4208、萘分子所属点群为:
-
()
(A)Cs;(B)C2v;
(C)D2;
(D)D2h
4209、丙二烯分子所属点群为:
()
(A)C2v;(B)D2;
(C)D2h;
(D)D2d
4210、与NH3分子属于不同点群的分子是:
—(
)
(A)BF3;(B)O—PCl3;(C)CH3CI;
(D)(C6H6)Cr(CO)3
4211、与H20分子不同点群的分子是:
()
(A)吡啶;(B)CO2;(C)HCHO;(D)吡咯(CMsO)
4212、下列说法正确的是:
()
(A)凡是八面体络合物一定属于Oh点群;
(B)凡是四面体构型的分子一定属于Td点群;
(C)异核双原子分子一定没有对称中心;
(D)在分子点群中对称性最低的是Ci群,对称性最高的是Oh群
4213、下列分子中属于D3群的是:
()
(A)BF3;(B)NH3;(C)部分交错式乙烷;(D)交错式乙烷
4214、下列各组分子中,哪些有极性但无旋光性?
()
(1)13
(2)O3(3)N3-
分子组:
(A)1,2(B)1,3(C)2,3(D)1,2,3(E)2
4215、CO2分子没有偶极矩,表明该分子是:
()
(A)以共价键结合的;(B)以离子键结合的;(C)V形的
(D)线形的,并且有对称中心;(E)非线形的
4216、IF5所具有的对称元素是:
()
(A)一个三重轴,三个二重轴,四个对称面,一个对称中心
(B)一个五重轴,五个二重轴,六个对称面,一个对称中心
(C)一个四重轴,四个对称面;(D)—个对称面,一个对称中心
4217、下列表达式反映出一些对称操作间的关系,其中错误的是:
()
112235
(A)l3=iC3;(B)I3=C3;(C)I3=E;(D)I3=E
4218、下列命题中正确者为:
()
(A)含不对称C原子的分子具有旋光性;(B)无不对称C原子的分子无旋光性
(C)不具有反轴对称性的分子在理论上有旋光性
三、判断题
4301、既不存在Cn轴,又不存在-h时,Sn轴必不存在。
()
4302、在任何情况下,SSE。
()
4303、分子的对称元素仅7种,即二,i及轴次为1,2,3,4,6的旋转轴和反轴。
()
4304、因为映轴是旋转轴与垂直于轴的面组合所得到的对称元素,所以Sn点群分子中必有对称元素6和
Cn。
()
4305、
⑴和:
:
'I
;C=U=C〈〉=c=c〈
HZHCl
空间构型相同,都属于C2点群。
()4306、在下列空格中打上”/或"X"以表示正确与错误。
分子所属点群
Ci
Cnv
Dn
Td
Dnd
分子必有偶极矩
分子必无旋光性
四、简答题
4401、给出下列点群所具有的全部对称元素:
(1)C2h⑵C3v(3)S4(4)D2(5)C3i
4402、假定CuCl43-原来属于Td点群,四个Cl原子的编号如下图所示。
当出现下面的变化时,点群将如何变化(写出分子点群)。
(1)Cu—Cl
(1)键长缩短
(2)Cu—Cl
(1)和Cu—Cl
(2)缩短同样长度
(3)Cu—Cl
(1)和Cu—Cl
(2)缩短不同长度
(4)Cl
(1)和Cl
(2)两原子沿这两原子
(5)Cl
(1)和Cl
(2)沿其连线逆向移动相同距离,Cl(3)和Cl(4)亦沿其连线如上同样距离相向移动
;J二(Cli和Cl3在纸面以上,
ci3Cl2和Cl4在纸面以下)
4403、当联苯(C6H5—C6H5)的两个苯环平面的夹角(:
•)分别为:
⑴:
■=0°,
(2):
■=90°,(3)0<:
-<90时,判断这三种构象的点群。
4404、写出下列分子的点群以及有无偶极矩:
⑷HH
HZ'h
(1)NH3
(2)H2O(3)CO32-
(5)二"
C=C\
ClH
4405、确定下列分子所属点群,判断有无偶极矩:
(1)溴代吡啶
(2)HF(3)H2O2(4)重迭型二茂铁(5)CH2CI2
4406、根据分子对称性,试推测属于哪些点群的分子可以有偶极矩和旋光性,哪些点群则没有?
4407、正八面体六个顶点上的原子有三个被另一种原子置换,有几种可能型式?
各属什么点群,有无旋光
性和永久偶极矩?
4501、HCl的偶极矩是3.57X10"3°C-m,键长是1.30?
。
如果把这个分子看作是由相距为1.30?
的电荷+q
与-q组成的,求q并计算q/e。
(e=1.602X10-19C)
4502、CCl4(l)在20C和标准压力下,介电常数;r=2.24,密度;-=1.59g•cm3。
计算CCl4的极化率:
•。
已知
-12^2.-1-1
0=8.854X10C•J•m。
4502、气体SO2在273K,373K和标准压力下的介电常数分别为1.00993和1.0056。
计算SO2的偶极
12121
矩和极化率。
(;0=8.854X10-J-•C•m)
第四章、分子对称性习题解答
一、填空题
4101、C3+*C3+6
4102、i;n个C2
4103、D3h
④C2h
4204、D3h
4105、①平面六元环;②D3h;③平面,有两个双键;
4106、
C3v;
C3
4107、
SO3:
D3h;
SO32-
:
C3v;
+
CH3
:
D3h;
CH3-:
C3v;
BF3:
D3h。
4108、
C3v;
D2h;Oh;
C3v;C3v°
4109、
C2v;
n34
4110、
I8
4111、
Cn;D
n;T;O。
4112、
In:
分子有In,无旋光;分子无In,可能观察到旋光。
4113、
Cn
4114、
Dn或
T或0;
Cnv
4115、
D3h;D3d;D3。
4116、
C2v;
D2h
4117、
D2h;
Oh'
4118、
Cn,
垂直
4119、
Cn
4120、
S2=i
S厂=
:
S6=C3+i
54
55=C5+I
S3=C3+-
4121、l2-=-
11=i
I-=C3+-
I4
丨5=110=C5+;二
I-=C3+i
4122、C2h
4123、Td
4124、Oh
4125、D3d
4126、
D4h
4127、
C6h
4128、
C5h
4129、
C4v
4130、
D3h
4131、
/3
二、选择题
4201、(D)4211、(B)
4202、(B)4212、(C)
4203、(C)4213、(C)
4204、(C)4214、(E)
4205、(E)4215、(D)
4206、(B)4216、(C)
4207、(A)4217、(C)
4208、(D)4218、(C)
4209、(D)
4210、(A)
三、判断题、
4301、X
4302、X
4303、X
4304、X
4304、“
4305
分子所属点群
Ci
Cnv
Dn
Td
Dnd
分子必有偶极矩
X
V
X
X
X
分子必无旋光性
V
V
X
V
V
四、简答题
4401、①C2h:
C2
(1),;「h
(1),i
2C3v:
C3
(1),;:
V(3)
3S4:
I4或S4
4D2:
C2(3)
5C3i:
C3
(1),i
4402、
(1)C3v
(2)C2v
(3)Cs
⑷C2v
(5)D2d
4403、
(1)D2h;
(2)D24
(3)D2。
4404、
(1)C3v,有
(2)C2v,有
(3)D3h,无
⑷D2d,无
⑸Cs,有
4405、
(1)Cs,有
⑵Dr,有
(3)C2,有
⑷D5h,无
(5)C2v,有
4406、
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
C3v;无旋光性,有永久偶极矩。
4407、
4408、
两种;C2v和
C2,;F,i;
C2h;
C2h
E
C21
Gh
i
E
C21
E
C21
C21
Oh
i
E
Oh
Gh
i
Ch
i
Oh
E
C21
E
4409、C6,6C2,;了,6曲;
D6h
4410、
(1)⑻D-h(b)C2v
C2h(d)C2
(c)
(2)IR和Raman数据相符,根据具有对称中心分子的面,反式构型。
IR,Raman互斥规则,可以排除线型(Dr)和平
五、计算题
4501、-=rq
口3.5710”0%
q==荷C=2.75x10C
r1.3010
q2.7510〃
—=19=0・17
e1.60210-
4502、
£r-1MNa
£r-2?
=3;0
对于CCl4/=0,所以
£r_1M
:
■=•
£r-2?
42
G+3kT)
Na
-3-12
1.2415410338.85410
323
4.241.59106.0210
=1.25x10-39J-1C2m2
「1—2JCm
4503、
M+—
3;03kT
RT
3;0RT1j2
NAp^_2)=-+3kT
T=273K,
0.00569
3.00569
-12
38.854108.314273
235
6.023101.01325105
31.3811023273
T=373K,
0.00569
3.00569
-12
38.854108.314373
235~(
6.023101.0132510
P2
4118=:
-+23—
3x1.381x10x373
-3919.2
3.2591X10=:
-+8.8478X10J
-3919.2
2.5525X10=:
-+6.4758X10」
解之得」=5.448X10-30C•m
:
-=6.33X10-39J-1•C2•m2
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