Proprietà di simmetria degli orbitali molecolari

Presentazione sul tema: "Proprietà di simmetria degli orbitali molecolari"— Transcript della presentazione:

1 Proprietà di simmetria degli orbitali molecolari
Per molecole biatomiche le proprietà di simmetria degli orbitali molecolari vengono classificate rispetto alla componente del momento angolare lungo l’asse molecolare. L   Lz

2 Operazioni di simmetria
L’operatore Lz è associato alla rotazione intorno ad un dato asse. Questo equivale a classificare le funzioni d’onda rispetto alla operazione di simmetria di rotazione intorno all’asse di legame. Elementi di simmetria simmetria Operazioni di simmetria

3 Elemento di simmetria: Asse di rotazione
Operazione di simmetria: Rotazione intorno all’asse  = 180° → n = 2

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5 Operatori di simmetria e funzioni d'onda
La funzione el ha simmetria sferica per z=0:  Funzioni a simmetria sferica vengono indicate con il simbolo  → orbitali 

6 Per z=1:  = 180° : → orbitali 

7 Per z=2:  = 90° :  = 180° : → orbitali 

8 Orbitali di tipo sigma

9 Orbitali P

10 Elemento di simmetria: Piano di simmetria
Operazione di simmetria: Riflessione rispetto al piano

11 1 piano di simmetria orizzontale
Asse di rotazione C3 3 piani di simmetria verticali

12 Operatore di simmetria :
Funzioni simmetriche rispetto alla riflessione Funzioni antisimmetriche rispetto alla riflessione

13 Elemento di simmetria: Centro di simmetria
Operazione di simmetria: Inversione rispetto al centro

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15 Operatore di inversione i:
Funzioni simmetriche rispetto alla inversione: g, gerade Funzioni antisimmetriche rispetto alla inversione: u, ungerade

16 Simmetria per rotazione Componente del momento angolare
Classificazione degli stati molecolari Molteplicità di spin Simmetria per riflessione Simmetria per inversione Simmetria per rotazione Componente del momento angolare

17 + - - + H2: configurazione elettronica dello stato fondamentale
1=0 2=0 → =0 1=+½ 2=-½ → =0 + - - +

18 H2: configurazione elettronica dello stato eccitato
1=0 2=0 → =0 1=+½ 2=-½ → =0 1=0 2=0 → =0 1=+½ 2=½ → =1

19 O2: configurazione elettronica dello stato fondamentale (16 elettroni)
La configurazione presenta due elettroni equivalenti. Questi generano i seguenti stati molecolari: 1 2 1 2   stato 1 -½ 2 1g -1 -2 proibito Pauli

20 Tutti gli stati molecolari presentano simmetria g, poiché provengono dal prodotto di due funzioni p entrambe a carattere u (u·u=g). Da notare il carattere antisimmetrico per riflessione di uno stato  generato da configurazioni di tipo . Sperimentalmente si osservano spettroscopicamente gli stati: