ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация электронных состояний молекул при закрепленных положениях ядер из "Квантовая механика" В предыдущем параграфе мы интересовались только основным состоянием молекулы и возможными валентными состояниями атомов, приводящими к образованию устойчивых молекул, Перейдем теперь к рассмотрению электронных состояний молекулы при фиксированном положении атомных ядер, соответствующем их равновесному положению в основном состоянии молекулы. Количественное вычисление энергии электронных состояний наталкивается на большие математические трудности. Для понимания многих особенностей электронных состояний молекул прех де всего необходима их правильная классификация. [c.639] Так же как в случае атомов, классификация электронных состояний молекул осуществляется указанием значений интегралов движения в соответствующих состояниях. Поскольку наличие интегралов движения определяется симметрией поля, в котором движутся электроны, то классификация электронных состояний может быть произведена по неприводимым представлениям группы симметрии соответствующей молекулы (см. 19). Рассмотрим вначале двухатомные и другие линейные молекулы. [c.639] Рассмотрим вначале молекулы, относящиеся к группе симметрии Соои. В поле аксиальной симметрии сохраняется проекция орбитального момента количества движения на ось молекулы. Поэтому электронные состояния молекулы можно классифицировать по значениям абсолютной величины этой проекции. Абсолютное значение суммарной проекции Л орбитального момента электронов па ось молекулы в единицах й принимает значения О, 1, 2, 3, 4,. .. Более часто вместо численного значения Л указываются большие греческие буквы Е, П, А, Ф, Г, которые сопоставляются значениям А = О, 1, 2, 3, 4,. .. [c.640] При Л О возможны два состояния, отличающиеся знаком проекции орбитального момента на ось молекулы. Изменению знака проекции соответствует отражение в плоскостх , проходящей через ось молекулы. При таком отражении оператор Гамильтона не меняется. Следовательно, два состояния, отличающиеся знаком проекции орбитального момента электронов, имеют одинаковую энергию. Таким образом, состояния П, А, Ф,. .. являются дважды вырожденными. 2-состояния (Л = 0) являются невырожденными. Возможны два типа 2-состояний, отличающихся своим поведением при отражении в плоскости, проходящей через ось молекулы. Поскольку двукратное применение операции отражения в плоскости, проходящей через ось молекулы, эквивалентно тождественной операции, то при отражении в такой плоскости волновая функция 2-состояния либо меняет знак, либо не меняет знака. В связи с этим соответствующие состояния обозначаются либо 2 , либо 2 . [c.640] Опыт показывает, что в основном состоянии большинства молекул суммарный спин всех электронов равен иулЕо (все спины спарены). Исключением из этого правила являются молекулы кислорода Оз, окиси азота N0 и некоторые другие. [c.640] Электронные состояния многоатомных нелинейных молекул также классифицируются по неприводимым представлениям группы симметрии, относительно которой инвариантен оператор Гамильтона соответствующей молекулы. В 19 была рассмотрена классификация электронных состояний угловых трехатомных молекул типа НгО, НаЗ и др., которые относятся к группе симметрии Сг , и четырехатомных молекул МНз, СНзС1 и др., которые относятся к группе симметрии Сз . [c.642] Основное состояние всех устойчивых молекул относится к поЛпосимметричному представлению соответствующей группы. У линейных молекул без центра симметрии это состояние 2 у линейных молекул с центром симметрии это состояние 2 у молекулы Н2О состояние типа Л у молекулы нафталина состояние Л1д и т. д. [c.643] Вернуться к основной статье