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高级无机化学/D4h分子轨道

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D4h点群是自然界中最常见的分子对称性之一。例如,XeF4分子属于D4h点群。XeF4包含一个C4旋转轴、一个C2旋转轴和四个垂直于C2旋转轴的C2轴、2个σv平面、2个σd平面和1个σh平面,这些构成了D4h点群的特征表。

D4h特征表


为了构建一个具有D4h对称群的分子图,我们应该首先找到配体和中心分子的不可约表示。然后,为每个不可约表示找到SALCS,最后,构建分子图。以一个简单的例子,正方形平面配合物为例。从配体的σ轨道开始,σ轨道的可约表示是在每个操作下不移动的原子总数。对于π轨道,我们必须使简并的π轨道具有两个自由度,因此,π轨道的可约表示也可以通过使用类似的方法找到。然后,通过使用投影操作方法,我们可以找到配体σ和π轨道的不可约表示。在本例中,σ轨道具有A1g、B1g、Eu三个不可约表示,而π轨道具有A2g、A2u、B2g、B2u、Eg和Eu。

E 2C4 C2 2C’2 2C’’2 i 2S4 σh 2σv 2σd
sigma 4 0 0 2 0 0 0 4 2 0
Pi 8 0 0 -4 0 0 0 0 0 0


继续到中心原子,我们可以使用特征表找到中心原子价电子的不可约表示。结果如下


表示 轨道
A1g s, dz2
B1g dx2- y2
B2g dxy
Eg dxz, dyz
A2u Pz
Eu Px, py


D4h特征表
华夏公益教科书