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八面体配离子 [Fe(CN)₆]³⁻ 中,Fe³⁺ 为 d⁵ 组态,CN⁻ 为强场配体,中心离子采取低自旋排布。该配离子的电子构型为 (t₂g)⁵(eg)⁰。请依据 Jahn-Teller 效应判断:其基态____(填“存在”或“不存在”)Jahn-Teller 畸变;由于不对称电子分布位于 t₂g 轨道(不直接指向配位键方向),该畸变程度较____(填“强”或“弱”)。
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根据配合物的价键理论,配离子 [Cr(NH₃)₆]³⁺ 的中心离子 Cr 为 24 号元素,Cr³⁺ 的价电子构型为 3d³,无论配体场强弱,其 d 电子排布中未成对电子数均为 3。按自旋磁矩公式 μ = √(n(n+2)) B.M.(n 为未成对电子数),该配离子的磁矩约为____ B.M.(结果保留两位小数);形成配合物时中心离子采用的杂化轨道类型为____杂化。
某八面体配合物中心离子为 Mn²⁺(3d⁵ 组态),分裂能 Δo=14000 cm⁻¹,平均成对能 P=10000 cm⁻¹。按晶体场理论,因 Δo____P(填>或<),d 电子采取____自旋排布,其晶体场稳定化能 CFSE=____ cm⁻¹(以 t₂g 轨道能量 −0.4Δo、eg 轨道能量 +0.6Δo 计算,成对能计入 P)。
常温下,两个极性分子 A 与 B 之间的总范德华作用能为 45.0 kJ/mol,三种成分(取向力、诱导力、色散力)均有贡献。已知诱导力的贡献为取向力的 1/3,色散力的贡献为诱导力的 5 倍,则色散力的贡献为 ____ kJ/mol,三种成分中随温度升高而明显减弱的是 ____。
八面体配离子 [Ag(H₂O)₆]²⁺ 中 Ag²⁺ 为 d⁹ 组态,电子构型为 (t₂g)⁶(eg)³,基态存在 Jahn-Teller 简并,因而发生沿 z 轴伸长的四方畸变。畸变后 eg 能级进一步分裂,dz² 轨道能量下降,dx²−y² 轨道能量升高。请回答:该畸变结构基态下,eg 能级中单电子占据的轨道为____,未成对电子数为____。
邻硝基苯酚的硝基与羟基处于邻位,可形成分子内氢键;对硝基苯酚只能形成分子间氢键。二者相对分子质量相同、范德华力相近,但常压下邻硝基苯酚的沸点(487 K)明显低于对硝基苯酚(552 K),且更易随水蒸气蒸出。这是因为邻硝基苯酚形成的分子内氢键____(填“增强”或“削弱”)了分子间的作用力,使其挥发性比对硝基苯酚更____(填“强”或“弱”)。
常温下,某极性分子A与非极性分子B之间的总范德华作用能为 24.0 kJ/mol。由于B无永久偶极矩,A与B之间不存在取向力;已知其中诱导力的贡献为色散力的 1/5,则取向力为____ kJ/mol,色散力为____ kJ/mol,诱导力为____ kJ/mol。
某八面体配合物 [Co(H₂O)₆]²⁺ 中,中心离子 Co²⁺ 为 d⁷ 组态。实验测得其分裂能 Δo = 10500 cm⁻¹,电子成对能 P = 16000 cm⁻¹。据此判断该配合物属于____自旋配合物(填“高”或“低”),其未成对电子数为____个,其晶体场稳定化能 CFSE = ____×Δo = ____ cm⁻¹。
八面体配离子 [Cu(H₂O)₆]²⁺ 中 Cu²⁺ 为 d⁹ 组态,电子构型为 (t₂g)⁶(eg)³,其中 eg 能级上电子排布不对称,基态存在轨道简并。若发生沿 z 轴伸长的四方畸变,eg 能级分裂:dz² 下降 δ,dx²-y² 上升 δ(δ>0),能量重心不变。畸变后 eg 上三个电子按能量由低到高重新排布,则未成对电子处于____轨道,该配合物因畸变获得的稳定化能(相对畸变前,仅计 eg 贡献)为____。
某分子对相互作用服从 Lennard-Jones 势能函数 V(r)=4ε[(σ/r)^12−(σ/r)^6],其中 ε=2.5 kJ/mol,σ 为 V(r)=0 时的分子间距。某同学误认为 σ 就是势能最低点对应的距离 r_min。(1)通过令 dV/dr=0 求出 r_min/σ=____;(2)由此可知该同学的判断是否正确(填“正确”或“错误”):____;(3)势阱深度,即 V(r) 的最小值为____ kJ/mol(填负值)。
X—H···Y 型氢键本质上是具有方向性的静电相互作用:X—H 中的 H 与电负性大、半径小的原子 Y 上的孤对电子发生定向静电吸引,其作用能可近似表示为 E = -C·cos²θ,其中 θ 为氢键偏离直线构型(X—H···Y 三原子共线)的偏差角,C 为正常数。某体系中测得两个同类氢键的偏差角分别为 θ₁ = 60° 和 θ₂ = 30°,则两氢键作用能之比 E₁/E₂ = ____(用最简分数表示),该比值表明偏差角越____(填“大”或“小”),氢键越强,体现了氢键的方向性。
八面体配离子 [Cr(H₂O)₆]²⁺ 中 Cr²⁺ 为 d⁴ 组态,H₂O 为弱场配体,中心离子采取高自旋排布。该配离子的电子构型可写为 (t₂g)³(____)¹;由于 eg 轨道上的电子分布不对称,基态存在电子简并,配离子会发生显著的 Jahn-Teller 效应,其几何畸变方式通常为沿 z 轴____(填“伸长”或“压缩”),畸变后能量升高的 eg 轨道是____。
在八面体场中,低自旋 d⁴ 组态的配离子 [Mn(CN)₆]³⁻ 的电子构型为 (t₂g)⁴(eg)⁰,由于 t₂g 轨道上电子分布不对称,其基态电子态存在简并,因此该配离子会发生____效应;与 eg 轨道不对称(如 (eg)³ 组态)引起的畸变相比,这种由 t₂g 不对称引起的畸变幅度较____(填“大”或“小”)。
根据配合物的价键理论回答:配离子 [Fe(CN)₆]³⁻ 中,Fe 为 26 号元素,Fe³⁺ 的价电子构型为 3d⁵;CN⁻ 为强场配体。实验测得该配离子磁矩约为 2.2 B.M.,对应 ____ 个未成对电子,由此可判断中心离子发生了电子重排,中心离子采取 ____ 杂化,配离子的空间构型为 ____,属于 ____ 轨型(填"内"或"外")配合物。
根据配合物的价键理论,配离子 [Ni(CN)₄]²⁻ 的实测磁矩约为 0 B.M.,即中心离子无未成对电子。Ni 为 28 号元素,Ni²⁺ 的价电子构型为 3d⁸;CN⁻ 为强场配体,能使中心离子的 d 电子发生重排而成对。据此判断:该配离子中 Ni²⁺ 采取的杂化方式为____,配离子的空间构型为____,属于____(填“内轨”或“外轨”)型配合物。
某八面体配合物中心离子为 Co³⁺(d⁶ 组态),分裂能 Δo=21000 cm⁻¹,平均成对能 P=14000 cm⁻¹。因 Δo>P,d 电子采取低自旋排布 t₂g⁶eg⁰。据此回答:该配合物中未成对电子数为____个;其晶体场稳定化能(CFSE,不含成对能贡献)为____ cm⁻¹。
某水溶性笼状主体M具有疏水内腔,可在水中识别客体。已知客体进入内腔时,每包埋1 nm²疏水表面积,疏水效应对结合自由能的贡献为-5 kJ/mol。客体A为完全非极性分子,进入内腔可全部包埋其4 nm²疏水表面;客体B与A骨架相同,但一端连有一个带电亲水基团,该基团在结合时留在笼外水中,其去溶剂化需额外耗费+14 kJ/mol。则A的结合自由能变ΔG_A = ____ kJ/mol;B的结合自由能变ΔG_B = ____ kJ/mol;两客体中与M结合更强的是____。
某八面体配离子 [Co(CN)₆]⁴⁻ 中,CN⁻ 为强场配体,Co²⁺(d⁷)采取低自旋排布,其电子构型为 (t₂g)⁶(eg)¹。由于 eg 轨道上仅有一个电子,电子云分布不对称,该配离子会发生____效应;畸变方式为沿 z 轴____(填"伸长"或"压缩"),此时能量降低的 eg 轨道是____,其基态电子简并度由 2 变为 1,从而获得额外的稳定化。
水溶性大环主体H具有疏水内腔,可在水中识别客体。客体A为完全非极性分子,可全部进入内腔,包埋疏水表面积3 nm²;客体B与A骨架相同但一端连有带电亲水基团,结合时该基团须留在水中,仅能包埋2 nm²疏水表面,且其水合层解离需吸收能量18 kJ/mol。设每包埋1 nm²疏水表面体系获得-7 kJ/mol的自由能贡献,忽略其他因素。则A与B的结合自由能ΔG_A、ΔG_B分别为____ kJ/mol和____ kJ/mol,两者之差ΔG_A−ΔG_B=____ kJ/mol,说明疏水效应主要通过____(填“熵”或“焓”)驱动水分子由有序水合层释放,从而实现对非极性客体的优先识别。
某水溶性笼状主体分子P具有疏水内腔,可在水中识别客体。客体A为完全非极性分子,客体B与A骨架相同但引入一个带电亲水基团。将A、B分别加入P的水溶液中:A能自发进入内腔,而B几乎不进入。从热力学角度看,A进入内腔的主要驱动力并非A与P之间的范德华吸引,而是________效应——即A埋入内腔后,原本迫使水分子有序化排列的疏水表面被覆盖,释放了有序水分子,使体系________(填"焓"或"熵")显著增大,ΔG<0;而B因带电基团进入疏水腔需付出过高的________代价(去溶剂化),故识别表现出选择性。