第二讲：分子的对称性与群论基础 对称操作与对称元素
第二讲：分子的对称性与群论基础 对称操作与对称元素 1
对称元素与对称操作 问题：为何要讨论分子对称性？ ·原子→原子轨道用s,p,d等表示←角量子数←球对称 ·双原子分子→MO用来区分←角动量Z分量←轴对称 ·多原子分子→MO如何表征？←对称性！ ·基于对称性的判据：能级数目、类型、可能与不可能？ 2
2 对称元素与对称操作 问题：为何要讨论分子对称性？ • 原子→原子轨道用s,p,d等表示角量子数球对称 • 双原子分子→MO用m来区分 角动量Z分量轴对称 • 多原子分子→MO如何表征？ 对称性！ • 基于对称性的判据：能级数目、类型、可能与不可能？
对称元素与对称操作 问题：什么是分子对称性？ ·BO近似：核固定，决定电子所受到的核外势 ·核保持固定于其平衡位置所形成的骨架对称性 ·分子的对称性会随着分子的电子状态改变而改变 3
3 对称元素与对称操作 问题：什么是分子对称性？ • BO近似: 核固定，决定电子所受到的核外势 • 核保持固定于其平衡位置所形成的骨架对称性 • 分子的对称性会随着分子的电子状态改变而改变
对称元素与对称操作 1.定义 对称操作：指对物体（分子）施加这样的变换，其最后位置与最 初位置是物理上不可分辨的，同时物体中各对点的距离保持不 变。 绕z轴逆时针旋转120度 F3 绕BF,轴逆时针旋转180度 F2 对称元素：与一定的对称操作相联系的几何元素（对称轴、对 称面、对称中心)。 4
1. 定义 4 对称操作: 指对物体(分子)施加这样的变换，其最后位置与最 初位置是物理上不可分辨的，同时物体中各对点的距离保持不 变。 对称元素:与一定的对称操作相联系的几何元素(对称轴、对 称面、对称中心) 。 对称元素与对称操作
对称元素与对称操作 2.对称元素与对称操作类型 1)旋转轴与旋转（真转动与真轴） n:轴的阶 口n次真转轴：Cm转角为2π/n ☐相应真转动对称操作：C。 例（①）BF3:1C3,3C C BF
2. 对称元素与对称操作类型 5 对称元素与对称操作 n: 轴的阶
对称元素与对称操作 2.对称元素与对称操作类型 1)旋转轴与旋转（真转动与真轴） n:轴的阶 ☐n次真转轴：Cw转角为2π/n 口相应真转动对称操作：C 例（①）BF:1C3,3C3 (2)CH4:4C3,3C2 C BF CH 6
2. 对称元素与对称操作类型 6 对称元素与对称操作 n: 轴的阶
对称元素与对称操作 2.对称元素与对称操作类型 1)旋转轴与旋转（真转动与真轴） n:轴的阶 ☐n次真转轴：C转角为2π/n □相应真转动对称操作：C。 例（①BF:1C3,3C2 (2)CH:4C,3C, (3)SF。 C; BF CH
2. 对称元素与对称操作类型 7 对称元素与对称操作 n: 轴的阶
对称元素与对称操作 2.对称元素与对称操作类型 1)旋转轴与旋转（真转动与真轴） n: 轴的阶 ☐n次真转轴：C,转角为2π/n 口相应真转动对称操作：C 例（①）BF:1C3,3C3 (2)CH4:4C3,3C, (3).SF。:3C4,4C3,6C, BF CH 8
2. 对称元素与对称操作类型 8 对称元素与对称操作 n: 轴的阶
对称元素与对称操作 2.对称元素与对称操作类型 例(4)交错式乙烷：1C3,3个夹角为60度的C2 9
2. 对称元素与对称操作类型 9 对称元素与对称操作
对称元素与对称操作 2.对称元素与对称操作类型 例(4)交错式乙烷：1C3,3个夹角为60度的C2 C2是36,15，CC的中垂线，并垂直于cC24平面3 >10
2. 对称元素与对称操作类型 10 对称元素与对称操作