Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.14: Символи молекулярного терміна описують електронні стани молекул

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    26883

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Молекулярні термінові символи визначають молекулярні електронні енергетичні рівні. Термінові символи для двоатомних молекул базуються на нескорочуваних уявленнях в групах лінійної симетрії, отриманих від спектроскопічних позначень. Вони зазвичай складаються з чотирьох частин: кратності спина, азимутального моменту моменту, повного моменту моменту і симетрії. Всі обговорювані тут молекулярні символи терміна засновані на зв'язці Рассела-Сондерса.

    Вступ

    Молекулярний термін символи позначають різні електронні енергетичні рівні двоатомної молекули. Ці символи схожі на атомні термінові символи, так як обидва слідують схемі зв'язку Рассела-Сондерса. Символи молекулярного терміна використовують мітки симетрії з теорії груп. Можливість електронного переходу можна вирахувати з молекулярних термінових символів, дотримуючись правил вибору. Для багатоатомних молекул мітки симетрії відіграють більшість ролей термінових символів.

    Для гомоядерної діатоміки термін символ має наступний вигляд:

    \[ ^{2S+1}\Lambda_{\Omega,(g/u)}^{(+/-)} \]

    тоді як λ - проекція орбітального моменту вздовж міжядерної осі: Ω - проекція повного кутового імпульсу вздовж міжядерної осі; g/u - парність; і +/− - симетрія відображення вздовж довільної площини, що містить міжядерна вісь. λ може бути однією з грецьких букв в послідовності: σ Δ Φ... коли λ = 0, 1, 2, 3... відповідно. Для гетеронуклеарної діатоміки термін символ не включає частину g/u, бо в молекулі немає центру інверсії.

    Визначення термінових символів діатоміки

    Почнемо з СО знову. Як ми бачили раніше, молекула має близьку конфігурацію оболонки. Його основний стан є повністю симетричним синглет, 1 σ +, оскільки єдино можливі значення (S, λ) є (0, 0). Якщо один з електронів HOMO на орбіталі 5σ + підскочив до LUMO, ця молекула буде в збудженому стані наступним чином.

    mo4.PNG

    Припустимо, молекула СО знаходиться в збудженому стані, показаному вище. Для того, щоб знати термін символ цього стану, для двох МО з непарними електронами необхідний прямий добуток міток. Множення таке як\(\Pi \times \Sigma^+ = \Pi\). Згідно з правилом виключення Паулі, ці два непарні електрони ніколи не можуть розділяти один і той же набір квантових чисел, тому спінова виродження S може досягати максимуму 3. Отримані термінові символи - 1 і 3.

    Тепер, якщо ми подивимось на O 2, він не має конфігурації близької оболонки у своєму наземному стані. Є два непарних електрона, кожен з яких займає одну з двох вироджених 2 π орбіталей, які можна побачити на діаграмі нижче.

    mo6.PNG

    Таким чином, термін символ молекули кисню в її основному стані виводиться, як x = σ + Σ - + [Δ], оскільки символ у дужках не дозволяє атомам кисню комутувати.

    Перехід між електронними станами діатоміки

    Ми зупинимося на правилах вибору. Як і атомно-електронні стани, різні правила вибору застосовуються, коли відбуваються по-різному понесені переходи. Зазвичай для переходів, індукованих електричним дипольним полем, правила вибору такі ж, як і для атомів.

    1. Δ λ = 0, ± 1, крім λ = 0 ‡ λ '= 0
    2. Δ S = 0
    3. Δ Ω = 0; ± 1 крім Ω = 0 ‡ Ω '= 0

    Посилання

    1. Харріс, Даніель К. (перевидано в 1989 році). Симетрія та спектроскопія: Вступ до вібраційної та електронної спектроскопії. Публікації Дувра. стор. 421-478. ІСБН 0-486-66144-Х
    2. Дж. Віллок (2009). Молекулярна симетрія. Джон Вілі і сини ТОВ ISBN 0-470-85348-4