ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ограничения, налагаемые симметрией на молекулярные орбитали из "Химическая связь" Из рассмотрения, проведенного в двух предыдущих главах, становится очевидной та особенность теории валентности, что даже для довольно простой молекулы расчет молекулярных волновых функций является сложной задачей, для которой, по-видимому, возможно лишь приближенное решение. Если такова ситуация для простых молекул, то рассмотрение сложных молекул может показаться задачей совершенно невыполнимой. К счастью, положение не столь безнадежно. Один из благоприятных факторов — существование молекулярной симметрии. Чем симметричнее молекула, тем легче получить сведения о ее волновых функциях, не решая непосредственно уравнения Шрёдингера. [c.135] Несмотря на то что доля высокосимметричных молекул среди всех известных не столь велика, к ним относятся молекулы, представляющие некоторые наиболее важные классы химических соединений. Например, молекулы метана, этилена, ацетилена и бензола характеризуют многие аспекты физики и химии углеводородов, а октаэдрические и тетраэдрические комплексы типичны для химии переходных металлов. [c.135] Чтобы полностью реализовать те преимущества, которые дает учет симметрии при решении молекулярных проблем, необходимо привлечь раздел математики, известный как теория групп. [c.135] Подробно этот вопрос разбирается в книгах, написанных на более высоком уровне. В данном случае достаточно ознакомиться с более простыми разделами этой теории, а также с некоторыми принятыми в ней обозначениями. [c.136] Операции симметрии в молекулах можно рассматривать с двух точек зрения. Их можно определить или как операции, которые переводят молекулу в эквивалентное положение, так что после выполнения операции каждая точка молекулы совпадает с эквивалентной точкой (или сама с собой) молекулы в ее первоначальной ориентации, или как операции, которые оставляют неизменным гамильтониан молекулы. Первое определение легче понять с физической точки зрения, однако второе определение является более общим и подчеркивает тот важный факт, что симметрия зависит от конкретного вида гамильтониана. Так, если приближенный или модельный гамильтониан обладает более высокой симметрией, чем истинный гамильтониан, это может оказаться очень полезным при расчете приближенных волновых функций молекул, которые сами по себе не обладают высокой симметрией. [c.136] ДЛЯ любой молекулы, имеющей те же элементы симметрии, что и молекула воды. Числа 1 или —1 носят названия характеров, соответствующих каждому типу волновых функций. Как будет видно далее, каждому набору характеров приписывают, согласно стандартным правилам, определенный индекс. Прежде чем перейти к более детальному описанию таких таблиц характеров и, в частности, прежде чем объяснить, как ими можно пользоваться для упрощения задач теории валентности, опишем операции симметрии для молекул, обладающих другими элементами симметрии. [c.140] Вернуться к основной статье