Question

【題目】Wilson病是一種先天性銅代謝障礙性疾病，D-青霉胺具有排銅作用，用以治療或控制Wilson病癥。D-青霉胺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖：

回答下列問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出Cu的簡(jiǎn)化電子排布式________。

(2)已知?dú)鈶B(tài)基態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)基態(tài)負(fù)一價(jià)離子所產(chǎn)生的能量變化稱(chēng)為該元素原子的第一電子親合能(吸收能量為負(fù)值，釋放能量為正值)，試解釋碳原子第一電子親合能較大的原因 _________。 第一電子親合能可能為正值或負(fù)值，而第二電子親合能均為負(fù)值，原因是_____。

(3)D-青霉胺中，硫原子的VSEPR模型為____，碳原子的雜化方式為_______。

(4)請(qǐng)簡(jiǎn)述D-青霉胺能溶于水的主要原因________。

(5)青霉胺在臨床治療時(shí)對(duì)于癥狀改善較慢，常有并發(fā)癥出現(xiàn)，因而近年采用鋅劑(ZnSO4)替代治療，可由硫化鋅制備。立方硫化鋅晶胞與金剛石晶胞類(lèi)似，結(jié)構(gòu)如圖

其中a代表S2-，b代表Zn2+。則該晶胞中S2-的配位數(shù)為______，若晶體的密度為ρg·cm-3，則晶胞的體積為________ cm3(列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s1 碳原子 2p 能級(jí)有兩個(gè)電子，得到一個(gè)電子后 2p 能級(jí)為半充滿(mǎn)，能量低更穩(wěn)定 原子得到一個(gè)電子后顯負(fù)電性，若要再得電子會(huì)有較大的排斥力，需要吸收能量 四面體形 sp2、sp3 D-青霉胺中的羧基、氨基能與水分子間形成氫鍵 4 (65+32)×4/ρNA

【解析】

(1)Cu為29號(hào)元素，其簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s1；

(2)碳原子 2p 能級(jí)有兩個(gè)電子，得到一個(gè)電子后 2p 能級(jí)為半充滿(mǎn)，能量低更穩(wěn)定，所以碳原子第一電子親合能較大；原子得到一個(gè)電子后顯負(fù)電性，若要再得電子會(huì)有較大的排斥力，需要吸收能量，所以第二電子親合能為負(fù)值；

(3)根據(jù)D-青霉胺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知S原子與氫原子形成一個(gè)σ鍵，與碳原子形成一個(gè)σ鍵，同時(shí)還有兩對(duì)孤電子對(duì)，所以為sp3雜化，VSEPR模型為四面體形；形成羧基的碳原子與氧原子形成一個(gè)碳氧雙鍵，為sp2雜化，其他碳原子均為飽和碳原子，均為sp3雜化；

(4)D-青霉胺中的羧基、氨基均為親水基，能與水分子間形成氫鍵；

(5)已面心的S2-為研究對(duì)象，每個(gè)晶胞內(nèi)部有2個(gè)距離S2-相等且最近的Zn2+，所以該晶胞中S2-的配位數(shù)為4；根據(jù)均攤法，該晶胞含有S2-個(gè)數(shù)為=4，含有Zn2+的個(gè)數(shù)為4，所以晶胞的質(zhì)量m=，所以晶胞的體積V=。