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用群论法求出平面环丁二烯的π分子轨道波函数。平面环丁二烯可用C2v点群处理 C2v点群的特征

2022-08-12 01:53:51 问答库 阅读 193 次

问题详情

用群论法求出平面环丁二烯的π分子轨道波函数。平面环丁二烯可用C2v点群处理,C2v点群的特征标表如下表所示。

C2v

hat{E}

hat{C}_2(z)

hat{σ}_v(xz)

hat{σ}_v(yz)

A1

1

1

1

1

z,z2,x2,y2

A2

1

1

1

-1

Rz,xy

B1

1

-1

1

-1

x,xz

B2

1

-1

-1

1

y,yz

参考答案

提示:

如以四个碳原子的π轨道φ1,φ2,φ3和φ4为基,则在C2v点群四个对称操作下操作矩阵,
当以φ1、φ2、φ3和φ4为基时,特征标为4、0、0、0,该可约表示可分解为,A1+A2+B1+B2,所以把φ1,φ2,φ3和φ4进行适当的线性组合后,可得到这些不可约表示的基,即π电子轨道波函数。这些波函数中,属于A1对称性的ψ1为成键轨道,属于A2对称性的ψ4为反键轨道,而属于B1和B2对称性的ψ2和ψ3都为非键轨道。以上结论跟用HMO法处理得到的结论一致。
附:A2对称性波函数的推导
设波函数形式为ψ=c1φ1+c2φ3+c3φ3+cφ4,当它属于A2对称性时,根据C2v群的特征标。
综上可知c1=-c2=c3=-c4,再根据归一化条件可得最终波函数形式。

考点:平面,轨道