一級(jí)結(jié)構(gòu)師

為了幫助考生系統(tǒng)的復(fù)習(xí)結(jié)構(gòu)工程師課程 全面的了解結(jié)構(gòu)工程師考試教材的相關(guān)重點(diǎn)，小編特編輯匯總了2011年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考試各章復(fù)習(xí)的重點(diǎn)資料，希望對(duì)您參加本次考試有所幫助！

1. 不是4s比3d(21號(hào)元素以前)能量低嗎?為什么是3d與3s,3p雜化，而不是4s?

答：這個(gè)問(wèn)題提得很好——或許很多同學(xué)都有類似的疑問(wèn)。

關(guān)于軌道的雜化，一般認(rèn)為能量相近的原子軌道才能參與雜化。但是能量并不是唯一決定的因素，所形成的分子的對(duì)稱性(關(guān)于對(duì)稱性的問(wèn)題在此就不能展開(kāi)了)對(duì)于參與雜化的軌道的選擇一樣會(huì)有影響，所以隨著課程的深入，您將會(huì)發(fā)現(xiàn)不光有s-p-d(如3s、3p、3d)類型的雜化，還有d-s-p(如3d、4s、4p)類型也可以雜化，結(jié)果無(wú)非都是為了形成一定對(duì)稱性的分子結(jié)構(gòu)。

另外我必須提醒大家，雜化軌道理論往往是經(jīng)驗(yàn)性的——本質(zhì)上是先有物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，后有雜化軌道理論——雜化軌道理論的提出，目的是為了解釋某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)，至于實(shí)際形成分子的過(guò)程中是否真的經(jīng)過(guò)“雜化”這一過(guò)程我們不得而知了(至少到目前還只是個(gè)假想過(guò)程)。

2. 雜化理論中能量相近的才能雜化，是或同層之間?在C2H2中2個(gè)pi鍵能量相同?

答：Pauling通過(guò)對(duì)大量分子結(jié)構(gòu)的總結(jié)后提出雜化軌道理論。該理論規(guī)定：能量相近的軌道才能發(fā)生雜化。其中能量是最重要因素。我們知道，影響體系能量的因素除參與雜化的軌道能量之外，也包括中心原子周?chē)潴w的排布情況。

因此，C2H2中的兩個(gè)C采用sp雜化，雜化后生成兩個(gè)sigma鍵，剩余兩個(gè)p電子生成兩個(gè)pi鍵。兩個(gè)pi鍵是等價(jià)的。

3. 關(guān)于共價(jià)鍵的幾種理論是統(tǒng)一的還是互斥的?苯的結(jié)構(gòu)該用共振還是大pi鍵解釋?

答：實(shí)際上化學(xué)鍵的概念建立以后，也在不斷發(fā)展的完善。

傳統(tǒng)的“化學(xué)鍵”是定域在某兩個(gè)原子之間的。隨著人們認(rèn)識(shí)的深化，發(fā)現(xiàn)化學(xué)作用并不僅存在于兩兩原子之間，即電子是離域的，這就有悖于傳統(tǒng)化學(xué)鍵的概念—— 在舊的理論出現(xiàn)問(wèn)題，而新的理論還沒(méi)有被提出或者沒(méi)有被廣泛接受之前，人們還是更樂(lè)意于采用“折衷”的方案：對(duì)原有理論進(jìn)行修正。——況且傳統(tǒng)化學(xué)鍵理論有其合理的成分，比如圖象往往清晰而且直觀，為化學(xué)家們所熟悉，化學(xué)家們都樂(lè)于采用。

正是在這種情況下，Pauling提出了“共振論”——試圖以定域的電子圖象來(lái)解釋本質(zhì)上是“電子離域”的問(wèn)題(因?yàn)楫?dāng)時(shí)還沒(méi)有電子離域的概念)。

等到人們認(rèn)識(shí)了電子離域這一現(xiàn)象的普遍性，才提出了“大Π鍵”的概念，合理的解釋了離域電子的問(wèn)題，有助于完善價(jià)鍵理論(這是對(duì)化學(xué)鍵概念的深化)。

所以對(duì)于苯的結(jié)構(gòu)用大Π鍵解釋就更合理一些——不過(guò)我們也要看到無(wú)論是共振論，還是這種“離域鍵”的概念,初衷都是一樣的，差別在于對(duì)同一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行描述的角度不同。

當(dāng)然如果從分子軌道理論(MO)的角度考慮，分子中所有電子本質(zhì)上都是離域的——這個(gè)方法在現(xiàn)有處理分子的手段中是最嚴(yán)格的。(只是用這種方法往往不能非常直接地得到原來(lái)那種有確定結(jié)構(gòu)的分子圖象)

4. 我們?cè)谡n上既學(xué)過(guò)由晶格能判斷離子晶體熔點(diǎn)，也講了由離子極化來(lái)考慮，可兩者的判斷標(biāo)準(zhǔn)似乎是相反的，因?yàn)檎x子電荷越高，半徑越小，則形成晶體晶格能越大，熔點(diǎn)應(yīng)升高，可同時(shí)其極化能力也越大，向分子晶體過(guò)度，熔點(diǎn)又似乎應(yīng)減小，請(qǐng)問(wèn)應(yīng)如何綜合考慮這兩方面來(lái)進(jìn)行判斷呢?謝謝!

答：晶體的晶格能與正負(fù)離子的電荷成正比，與正負(fù)離子的距離成反比。因此當(dāng)我們看教材中表12.1時(shí)，可以得到與離子極化相同的結(jié)果。

注意：離子極化通常是比較相同陽(yáng)離子的化合物或相同陰離子的化合物，這樣才能得到有規(guī)律的結(jié)果。

5. 請(qǐng)問(wèn)：

如果對(duì)一個(gè)分子用分子軌道理論(離域PI鍵)分析

是否就不用考慮八隅體規(guī)則了?

答：分子軌道不考慮Lewis結(jié)構(gòu)。特別對(duì)于離域電子體系，我們不能確定電子究竟屬于誰(shuí)。

6. 我們課本(《普通無(wú)機(jī)化學(xué)》)中在寫(xiě)出分子結(jié)構(gòu)時(shí)都沒(méi)有標(biāo)出配位鍵，算不算是正確地應(yīng)用價(jià)鍵理論呢?

答：嚴(yán)格地講，應(yīng)當(dāng)標(biāo)出配位鍵的方向。但是的確很多教材都只用一個(gè)短線而不用箭頭。我們認(rèn)為這兩種表示都是對(duì)的。

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（責(zé)任編輯：中大編輯）

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