1． 今有下列双原子分子或离子：Li2，Be2，B2，N2，CO+，CN-,试回答：
(1)写出它们的分子轨道式；
(2)通过键级计算判断哪种物质最稳定；哪种物质最不稳定;
(3)判断哪些分子或离子是顺磁性的，哪些是反磁性的。
答： (1)分子轨道式和键级分别为：
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分子轨道式 |
键级 |
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Li2 (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2 |
1 |
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Be2 (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2 |
0 |
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B2 (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)1(π2pz)1 |
1 |
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N2 (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 |
3 |
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CO+ (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)1 |
2.5 |
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CN- (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 |
3 |
(2)最稳定的为N2分子和CN-离子；最不稳定的是Be2分子，因键级为0而不能稳定存在。
(3)顺磁性的物质为B2，CO+；反磁性的物质为Li2，N2；CN-，Be(Be2不存在)。
2． 根据分子轨道理论判断各组物质中稳定性和磁性大小。
(1)NO+，NO，NO-；
(2)
，O2，
，
。
答： 按分子轨道理论，物质的稳定性可由分子或离子的键级大小来判断，磁性大小则由分子或离子中不成对的单电子多少来判断。
(1)NO+，NO，NO-的分子轨道式和键级分别为：
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分子轨道式 |
键级 |
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NO+ (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 |
3 |
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NO(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)1 |
2.5 |
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NO-(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 |
2.0 |
稳定性：NO+>NO>NO-
顺磁性物质：NO-和NO； 磁性NO->NO。
(2)O2+，O2，O2-，O22-的分子轨道式为
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分子轨道式 |
键级 |
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O2+ (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2
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2.5 |
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O2 (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 |
2.0 |
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O2- (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 |
1.5 |
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O22- (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 |
1.0 |
稳定性： O2+>O2> O2-> O22-
顺磁性物质：O2+，O2，O2-。由于O2+和O2-只有一个单电子，而O2有两个单电子，因而O2的磁性比O2+和O2-的磁性大。
