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结构生物化学/特征表

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特征表

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以下是一个特征表的示例。

文件:D4h.png
D4h 特征表

点群的对称性越高,特征表就越复杂。因此,有时可以降低点群的复杂性和对称性,并用更低对称性的点群进行近似。例如,在 D4h 中,特征表如上所示。但是,为了简化表格,可以将点群近似为 C4v 点群。如以下所示。

文件:C4v.png
C4v 特征表

特征表由 5 部分组成。

1. 点群符号位于特征表左上角。

2. 属于点群的操作位于顶行,按类组织。

3. 不可约表示的 Mulliken 符号位于左侧列。

4. 不可约表示的特征位于表格的中心。这些是基函数对群操作的响应结果。

5. 右侧列出了一些特定函数。这些函数显示了该函数可以作为基函数的不可约表示。

Mulliken 符号

A – 单重简并,意味着只有一个轨道具有该特定的对称性和能级。关于主要旋转轴对称。

B – 单重简并,意味着只有一个轨道具有该特定的对称性和能级。关于主要旋转轴反对称。

E – 双重简并,意味着两个轨道具有相同的对称性和相同的能级。这些轨道一起变换。

T – 三重简并,意味着三个轨道具有相同的对称性和相同的能级。这些轨道一起变换。

下标 g – 关于反演中心对称。

下标 u – 关于反演中心反对称。

下标 1 – 关于垂直 C2 轴对称

下标 2 – 关于垂直 C2 轴反对称。

‘(素数)– 表示关于水平反射平面对称

”(双素数)– 表示关于水平反射平面反对称

如何使用特征表

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将中心原子的轨道放置在原点。对轨道执行对称操作。

如果轨道的符号没有改变,则特征返回正 1。

如果符号反转,则特征返回负 1。

原点处的 S 轨道

以上是位于原点的中心原子的 S 轨道。请记住,将中心原子的轨道始终放置在原点非常关键。请参阅图 VIII,C4v 点群中共有五个操作。

1. 如果对该 S 轨道执行 E 操作,则特征返回正 1,因为 S 轨道的符号保持不变。

2. 如果对该 S 轨道执行 C4 操作,则特征返回正 1(按照惯例,主要旋转轴始终放置在 z 轴上)。

3. 如果对该 S 轨道执行 A C2 操作,则特征返回正 1。

4. 如果对该 S 轨道执行穿过键的镜面反射,则特征返回正 1。

5. 如果对该 S 轨道执行键之间的镜面反射,则特征返回正 1。


原点处的 Px 轨道

以上是位于原点的中心原子的 Px 轨道。请参阅 C2v 特征表,该点群中共有 4 个对称操作。

1. 如果对该 Px 轨道执行 E 操作,则特征返回正 1。

2. 如果对该 Px 轨道执行沿 z 轴的 C2 操作,则特征返回负 1,因为符号反转。

3. 如果对该 Px 轨道执行 xz 平面的垂直镜面反射,则特征返回正 1。

4. 如果对该 Px 轨道执行 yz 平面的垂直镜面反射,则特征返回负 1。

由于特征返回 1、-1、1、-1,因此相应的 Mulliken 符号为 B1。

由于所有特征都返回 1、1、1、1、1,与表格左侧的 Mulliken 符号匹配,因此 A1 是该 S 轨道的不可约表示。S 轨道是一个完美的球体,因此很明显它是一个完全对称的轨道。


参考文献

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Figueroa, Joshua. "对称性和对称元素简介"。无机化学。加州大学圣地亚哥分校,拉霍亚。2012 年 10 月。讲座。

Figueroa, Joshua. "对称操作和特征表"。无机化学。加州大学圣地亚哥分校,拉霍亚。2012 年 10 月。讲座。

Figueroa, Joshua. "特征表,中心原子的不可约表示"。无机化学。加州大学圣地亚哥分校,拉霍亚。2012 年 10 月。讲座。

Figueroa, Joshua. "对称元素和点群"。无机化学。加州大学圣地亚哥分校,拉霍亚。2012 年 10 月。讲座。

Figueroa, Joshua. "SALCS,分子轨道图和高对称性点群"。无机化学。加州大学圣地亚哥分校,拉霍亚。2012 年 10 月。讲座。

"对称资源"。奥特本大学。N.p.,n.d. 网页。2012 年 11 月 20 日。<http://symmetry.otterbein.edu/>.

"点群对称特征表 - 在线化学教育"。点群对称特征表 - 在线化学教育。N.p.,n.d. 网页。2012 年 11 月 20 日。<http://www.webqc.org/symmetry.php>.

Miessler, Gary L. 和 Donald A. Tarr。无机化学。新泽西州上鞍河:皮尔逊普伦蒂斯-霍尔,2011 年。印刷版。

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