第一部分（试题，50分）
（一）运用群论的方法，写出NH3分子（C3V点群）红外和Rama
振动的对称性（20分）。解：1）C3V操作下不动原子数和总的可约表示特征标表
C3V
E
2C3
3V
不动原子数
4
1
2

3
0
1
3

12
0
2

A1

1h

R



R

i
R

A2

1h

R



R

i

R


16
112
1

2

0
1
3
2
1

16
1121
2

0
1

3
2

1
3
1

E

1h

R



R

i
R
111222013206
4
3N3A1A24E平动与xyz有关故NH3分子的平动对称性为A1E，转动与RxRyRz
有关故转动对称性为A2E，最后得分子振动对称性为2A12E，它们既是红外和Rama
振动的对称性
（二）3d2组态的谱项有那些？按照谱项能量由低到高排序，并指出基谱项（10分）。
解：由mLmlmSms可知，S可能取值为1，0，L可能取值为4，3，2，1，0，同
时还要根据鲍林不相容原理可知，3d2中两个电子所有量子数不能全同，从而可得3d2组态
有五个谱项，分别为1S3P1D3F1G，能量从低到高为3F1D3P1G1S，基谱项为3F。
（三）用d电子组态离子在八面体场中的定性能级图解释M
H2062离子基本无色的原因（10分）。
解，在d5组态的M
2能级图上看出不存在和基谱项6A1g具有相同多重度的激发谱项，同时
因为多重度不同的的谱项之间的跃迁是自旋禁阻的，但是由于自旋轨道偶合还是改变谱项的能量，使谱项发生混合，在光谱图上仍会有出现吸收峰，但是这种自旋禁阻的跃迁具有低的跃迁概率，吸收强度很小，故M
H2062几乎为无色。
（四）根据过渡金属离子水交换速率和d电子组态之间的关系图，分别说明V2，Cr3，Ni2离子的水交换反应速率比较慢以及Cr2，Cu2离子的反应速率非常快的原因（10分）。
f解：对于过渡态金属离子，电荷和半径在决定反应速率方面仍是重要的，但是金属离子的d电子的结构对交换速率会产生重要的影响。主要是由于从反应物到过渡态的形成，d轨道的能量会发生变化，从而导致配体场稳定化能（LFSE）的变化。如果过渡态结构的LFSE比八面体结构的LFSE低，就会使反应活化能增加，反应速率变小，反之，反应速率就会增加。具有d3和d8电子结构的金属离子在各种情况下的LFSE的变化都为负值，表明在形成过渡态时LFSE变小，活化能增加，与水的交换比较慢，是惰性的，而其中V2，Cr3，Ni2都是属于d3组态。所以与水交换速率反应速率比较慢。Cr2，Cu2离子的反应速率非常快是由于这两种金属离子的Jah
teller效应使构型发生畸变，其中的现两个键长增大，键强度减弱，导致交换反应的加快。
第二部分（研究报告，5r