无机化学教程

章节摘录

版权页：   插图：   7.4 配位化合物的晶体场理论 7.4.1 d轨道在晶体场中的能量分裂 在第四章原子结构和元素周期律中，曾讲到n=3，l=2的5条3d轨道。这5条3d轨道之间只是磁量子数m不同，故在自由原子中这5条3d轨道能量简并。 当原子处于电场中时，受到电场的作用，轨道的能量要升高。若电场是球形对称的，各轨道受到电场的作用一致。故在球形电场中，各d轨道能量升高的幅度一致。所以在球形电场中，5条d轨道能量仍旧简并。如图7—14所示。 若原子处于非球形电场中，则根据电场的对称性不同，各轨道受到电场的作用不一致，能量升高的幅度可能不同，于是原来简并的5条3d轨道将发生能量分裂。但是在非球形电场中，5条d轨道升高的能量之和，与在球形电场中能量升高之和相同。由此可以得出结论：在非球形电场中，有的d轨道的能量比在球形场中高，有的比在球形场中低。 六配位的配位化合物中，配位原子形成正八面体对称性的电场。四配位时有正四面体电场、正方形电场。尽管这些电场分布的几何图形对称性很高，但均不如球形电场的对称性高。中心的d轨道在这些电场中不再是5重简并。 1.正八面体场 在正八面体场中，6个配位原子沿x，y，z轴的正负6个方向分布，以形成电场，如图7—15（a）所示。由于各轨道受电场作用不同，能量升高的程度不同。 dx2—y2的波瓣，见图7—15（e），与6个配位原子中的4个配位原子正相对，受电场作用大。dz2的波瓣，见图7—15（f），与x轴的两个配位原子正相对，环状波瓣处于有4个配体的扣xOy平面，受电场作用也大。所以这两条轨道能量升高得多，高于球形场。计算结果表明，这两条轨道的能量简并。dxy，dxz，dy2，见图7—15（g），（h）和（i），不与配位原子相对，能量升高得少，低于球形场。计算结果表明，这3条轨道的能量简并。 dx2—y2轨道和dz2轨道在光谱学中统称dr轨道。dxy，dxz，dyz轨道在光谱学中统称dε轨道。dy和dε轨道的能量差用△表示，称为分裂能。正八面体场的分裂能表示为△o。下标o表示八面体。正八面体电场中各轨道的能量关系见图7—16。

内容概要

宋天佑，辽宁沈阳市人，1948年生，1982年毕业于吉林大学化学系，1989年获理学博士学位。吉林大学化学学院教授，博士生导师；教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会副主任委员，化学基础课程教学指导分委员会主任委员，中国化学会化学教育委员会副主任委员。迄今已在吉林大学为本科生讲授21轮次无机化学课程。1994年，获宝钢教育基金首届“优秀教师奖”。2001年，主持完成的项目“面向21世纪的无机化学课程建设与教学改革”获吉林省教学成果一等奖。2005年，主持完成的项目“坚持长期建设立足五个一流——无机化学课程建设的探索与实践”获国家级教学成果二等奖。2009年，主持完成的项目“多层次、立体化、系统性无机化学教材新体系的建设”获国家级教学成果二等奖。2003年，主讲的无机化学课程被评为首批国家级精品课程。2003年，获首届国家级教学名师奖。2004年，教育部和人事部授予“全国模范教师”称号。

书籍目录

化学的继往开来（代绪论） 第一章化学基础知识 第二章化学热力学初步 第三章反应速率和化学平衡 第四章原子结构和元素周期律 第五章分子结构和共价键理论 第六章晶体结构基础 第七章配位化合物的结构 第八章酸碱解离平衡 第九章沉淀溶解平衡和配位解离平衡 第十章氧化还原反应和电化学 第十一章碱金属和碱土金属 第十二章硼族元素 第十三章碳族元素 第十四章氮族元素 第十五章氧族元素 第十六章卤素 第十七章氢和稀有气体 第十八章铜、锌副族元素 第十九章钛、钒副族元素 第二十章铬、锰副族元素 第二十一章铁系和铂系元素 第二十二章钪、钇、镧系和锕系元素 第二十三章无机化学新进展 附录 主要参考书目 索引 元素周期表

编辑推荐

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作者简介

《高等学校教材:无机化学教程》共23章，全一册出版，参考教学时数为100。1～10章为化学基本原理，依次讲述化学热力学、反应速率和化学平衡、原子结构、分子结构、晶体结构、配位化合物结构基础、酸碱解离平衡、沉淀溶解和配位解离平衡、氧化还原和电化学基础等内容。11～22章为无机元素化学，依次讲述ⅠA至ⅦA族和0族、ⅠB和ⅡB族、ⅣB至ⅦB族、Ⅷ族、ⅢB族和镧系、锕系的有关知识。第23章介绍无机化学新兴领域，为知识的拓展。《高等学校教材:无机化学教程》着意追求教材的可讲授性和可读性，努力将重点知识和难点知识讲透，力争做到深入浅出。

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