6-2-2-2-1

2σ轨道杂化方案

  首先以四面体分子为例说明如何确定一组σ杂化轨道由哪些原子轨道组成的。其他分子的σ轨道杂化方案与之类似。

1)四面体分子AB4Td群),[CoCl4]2-

第一步,确定原子A的四个杂化轨道,其中每个轨道的瓣指向B原子,并以四个杂化轨道的集合(或四个B原子上指向A原子的σ轨道的集合)作为分子点群(Td)表示的基,确定该表示的特征标。确定特征标的规则为:

操作不使杂化轨道(波函数)改变,特征标χ=1

操作使杂化轨道(波函数)改变符号,特征标χ=-1

操作使杂化轨道(波函数)与其他轨道(波函数)变换,特征标χ=0

简言之,以一组杂化轨道为基的表示的特征标的简化计算规则为:

特征标=不被操作移动的轨道数目

 

                 

 

恒等操作,χ(E)=4,   C3操作,χ(C3)=1,

  对C2S4σd用同样方法处理,得χ(C2)=0,χ(S4)=0,χ(σd)=2.

  第二步,根据Td群不可约表示特征标表6-2,利用约化公式将可约表示约化: 

Td

E

8C3              

3C2

6S4

6σd

A1

 

1

1

1

1

1

 

A2

 

1

1

1

-1

-1

 

E

 

2

-1

2

0

0

(z2, x2-y2)

T1

 

3

0

-1

1

-1

 

T2 

 

3

0

-1

-1

1

(xy,xz,yz) (x,y,z)

 

 

 

 

 

 

 

 

约化:由约化公式

 

a(A1)=1/24(1×4+8×1×1+3×1×0+6×1×0+6×1×2)=1

 

a(A2)= 1/24 [1×4+8×1×1+3×1×0+6×(-1)×0+6×(-1)×2]=0

 

a(E)= 1/24 [2×4+8×(-1)×1+3×2×0+6×0×0+6×0×2]=0

 

a(T1)= 1/24 [3×4+8×0×1+3×(-1)×0+6×1×0+6×(-1)×2]=0

 

a(T2)= 1/24 [3×4+8×0×1+3×(-1)×0+6×(-1)×0+6×1×2]=1

 

约化结果Γ=A1+T2

  

  这说明组成杂化轨道的四个原子轨道中,必有一个是属于A1表示的原子轨道,另三个为属于T2表示的三个原子轨道。

  第三步,由特征标表的区中轨道的多项式标记确定轨道的变换性质:

      

A1

T2

s

(pxpypz)

 

(dxydxzdyz)

 可有两种组合:

sp3spxpypz

 sd3sdxydxzdyz

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