Question

【題目】中國(guó)科學(xué)院研究員馬大為以氨基酸銅的絡(luò)合物為催化劑實(shí)現(xiàn)了碳氮鍵的高效構(gòu)筑，為含苯胺片段的藥物及材料的合成提供了一種簡(jiǎn)便、實(shí)用的方法，馬大為借助這一研究也獲得了“未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”。如圖是一種氨基酸銅的絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

回答下列問(wèn)題：

基態(tài)銅原子的最外層電子所處的原子軌道的形狀為________，某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)銅有價(jià)，則基態(tài)的價(jià)電子軌道表達(dá)式為________。

、C、N、O四種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________用元素符號(hào)表示；該氨基酸銅中碳原子的雜化方式為________；氨基酸銅中含有________鍵。

、O元素可形成多種微粒，的空間構(gòu)型為________，寫(xiě)出一種與互為等電子體的分子的化學(xué)式：________。

銅晶體是面心立方結(jié)構(gòu)，銅晶體的空間利用率為________；配位數(shù)為________。

銅元素與氮元素形成的一種晶體的立方晶胞如圖所示，該晶體的化學(xué)式為________，兩個(gè)最近的氮原子之間的距離為anm，表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體的密度為________用含a、的代數(shù)式表示。

Answer 1

【答案】球形 、 2 正四面體形 12

【解析】

為29號(hào)元素，基態(tài)Cu原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；

(2)C、N、O為同周期主族元素，第一電離能隨核電荷數(shù)增大呈增大趨勢(shì)，但N的2p軌道為半充滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，相對(duì)穩(wěn)定；

中N的雜化軌道數(shù)，采用雜化；

銅晶體為面心立方結(jié)構(gòu)，設(shè)Cu的原子半徑為r，則邊長(zhǎng)a與半徑r滿(mǎn)足，求得，據(jù)此計(jì)算空間利用率；

每個(gè)晶胞含有Cu：，含有N：，故晶體的化學(xué)式為，每個(gè)晶胞的質(zhì)量，晶胞的體積，再結(jié)合計(jì)算即可。

為29號(hào)元素，最外層為span>4s電子，s原子軌道呈球形；基態(tài)的價(jià)電子軌道表達(dá)式為：；

的2p軌道為半充滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，故N的第一電離能比C和O大，Cu為金屬，第一電離能最小，故第一電離能：；該氨基酸銅中含有雙鍵的碳原子雜化方式為，以單鍵連接其它原子的雜化方式為；中有一個(gè)鍵，故1mol氨基酸銅含有鍵；

中N的雜化軌道數(shù)，采用雜化，空間構(gòu)型為正四面體形；與原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相同，互為等電子體；

銅晶體為面心立方結(jié)構(gòu)，設(shè)Cu的原子半徑為r，則邊長(zhǎng)a與半徑r滿(mǎn)足，求得，所以空間利用率，每個(gè)銅原子距離最近的銅原子數(shù)為12，配位數(shù)為12；

每個(gè)晶胞含有Cu：，含有N：，故晶體的化學(xué)式為，每個(gè)晶胞的質(zhì)量，晶胞的體積，故晶胞的密度。