【正文】 ，猶如左右手的關(guān)系，這種物質(zhì) 就具有旋光性 。 原子軌道或分子軌道 對(duì)稱性 節(jié)面數(shù) 節(jié)面方位 s g o 無節(jié)面 p u 1 節(jié)面通過成鍵原子 d g 2 節(jié)面通過成鍵原子 f u 3 節(jié)面通過成鍵原子 ? g o 無節(jié)面 ?* u 1 節(jié)面位于成鍵原子之間 ? u 1 節(jié)面通過成鍵原子 ?* g 2 一個(gè)節(jié)面通過成鍵原子 ，另一個(gè)位于成鍵原子之間 δ g 2 節(jié)面通過成鍵原子 原子軌道和分子軌道的對(duì)稱性 化學(xué)反應(yīng)中的軌道對(duì)稱性 化學(xué)鍵的形成與否取決于參與成鍵的軌道的對(duì)稱性，具有相似對(duì)稱性的相互作用有利于反應(yīng)的發(fā)生，即是允許的反應(yīng)。對(duì)于一個(gè)雙分子的反應(yīng)，在反應(yīng)時(shí)，在前線軌道中的電子流向是由一個(gè)分子的最高占據(jù)分子軌道流向另一個(gè)分子的最低未占據(jù)軌道。 如果 H2與 I2進(jìn)行側(cè)向碰撞 , 則他們的分子軌道可能有兩種相互作用方式： 顯然 , 這些軌道 ， 對(duì)稱性不同 ， 凈重疊為 0， 反應(yīng)是禁阻的 。但從能量看，電子的流動(dòng)是無法實(shí)現(xiàn)的 。 綜上所述 ， 這兩種相互作用方式都是不可能的 ， 說明 H2與 I2 的作用是雙分子反應(yīng)難以成立 。 一、 對(duì)稱操作和對(duì)稱元素 二、對(duì)稱性在化學(xué)中的應(yīng)用 三、群的定義 四、化學(xué)中重要的點(diǎn)群 五、群的表示 六、特征標(biāo)表 七、群論在雜化軌道分子軌道理論的應(yīng)用 八、群論在振動(dòng)光譜的應(yīng)用 第一章 分子的對(duì)稱性和群論初步 molecular symmetry and group theory 在數(shù)學(xué)上， 群 是由一定結(jié)合規(guī)則（稱為乘法）聯(lián)系起來的元素的組合。 有限物體的所有對(duì)稱元素至少通過一個(gè)公共點(diǎn)，該點(diǎn)在對(duì)稱操作時(shí)保持不變，所以有限物體的對(duì)稱操作群稱為“ 點(diǎn)群 ”。 一些化學(xué)中重要的點(diǎn)群 點(diǎn)群 對(duì) 稱 元 素 (未包括恒等元素 ) 舉例 Cs 僅有一個(gè)對(duì)稱面 ONCl, HOCl C1 無對(duì)稱性 SiFClBrI Cn 僅有一根 n－重旋轉(zhuǎn)軸 H2O2, PPh3 Cnv n－重旋轉(zhuǎn)軸和通過該軸的鏡面 H2O, NH3 Cnh n－重旋轉(zhuǎn)軸和一個(gè)水平鏡面 反－ N2F2 C∞v 無對(duì)稱中心的線性分子 CO， HCN Dn n－重旋轉(zhuǎn)軸和垂直該軸的 n根 C2軸 Cr(C2O4)33－ Dnh Dn的對(duì)稱元素 、 再加一個(gè)水平鏡面 BF3， PtCl42－ D∞h 有對(duì)稱中心的線性分子 H2, Cl2 Dnd Dn的對(duì)稱元素 、 再加一套平分每一 C2軸的垂直鏡面 B2Cl4,交錯(cuò) C2H6 Sn 有唯一對(duì)稱元素 (Sn映軸 ) S4N4F4 Td 正四面體分子或離子 ， 4C 3C 3S4和 6?d CH4, ClO4－ Oh 正八面體分子或離子 ， 3C 4C 6C 6?d、 3?h、 i SF6 Ih 正二十面體 ， 6C 10C 15C2及 15σ B12H122－ 結(jié)構(gòu) 分子 點(diǎn)群 結(jié)構(gòu) 分子 點(diǎn)群 直線型 N CO2 D∞h 正四面體 CH4 Td CuCl2－ D∞h 正八面體 SF6 Oh HCl、 CO C∞ 夾心化合物 彎曲型 H2O C2v 重疊型 Fe(cp)2 Dnh T型 ClF3 C2v 交錯(cuò)型 Fe(cp)2 Dnd 三角錐 NH3 C3v 五角雙錐 B7H72－ D5h 四方錐 TeF5 C4v 加冠八面體 Os7(CO)21 D5h 平面型 BF3 D3h 十二面體 B8H82－ D2h PtCl42－ D4h 加冠三棱柱 B9H92－ D3h 環(huán)戊二烯 D5h 加冠四方反棱柱 B10H102－ D4d C6H6 D6h 十六面體 B11H112－ C2v 三角雙錐 PCl5 D3h 正二十面體 B12H122－ Ih 1. Groups without Axis: C1, CS, Ci C1 CS CFClBrI HOCl Ci transC2H2F2Cl2 Br I C F Cl O H Cl F Cl H C C H Cl F i 2. One Cn Axis (n?2): Cn, Cnh, Cnv, S2n Cn : (Cn axis only) Cnh = Cn?CS 特征元素： Cn , ?h 異丁三醇 H3BO3 (planar) C3 C3 C3h O O O O O B O 2. One Cn Axis (n?2): Cn, Cnh, Cnv, S2n (continued) Cnv group: Cn+?v S2n group : S2n ? Cn staggeredC2H3Cl3 反式四氟螺戊烷 S4 特征元素： Cn , n?v C3v Cl Cl Cl C3 F F F F S4 3. Goups with nC2?Cn (n?2): Dn, Dnh, Dnd 1,3,5triphenyl benzene (nonplanar) Dn: C2?Cn Dnh: Dn group+?h Dnd: Dn group+?d 環(huán)辛四烯 D3 D6h D2d 特征： nC2 ?Cn nC2 ?Cn, ?h nC2 ?Cn, n?d H H H H H H H H 例：奇 、 偶階 Dnh 和 Dnd 群的特點(diǎn)： D3h : ?h √ i Mn O O C C O C Mn O C O C C O C O C O C C O O O O C O O C C C O Mn C C Mn O C C C O O C O O i D4h : ?h √ i √ D3d : ?h i √ D4d : ?h i i F H N N 4. Groups Related to Linear Molecules: C?v and D?h C?v : C?+?v D?h : C? v +?h AB型雙原子分子 A2型雙原子分子 C? ?h C? ??v O C C O O C3 C3 5. Groups with Cn (n?3) More than One: ⑴ Td , Oh, Ih CCl4 C10H16 (adamantance) Td : 特征元素 — 4C3 , 3C2, 6?d 。 h =48 F F F U F F F C60 C180 Ih: 特征元素 — 6C5 , 10C3, i 。 ? Th， Oh， Ih群去除全部第二類對(duì)稱操作（ 虛操作 ） 則分別變?yōu)?“ 純轉(zhuǎn)動(dòng)群 ” T，O， I T h =12 O h =24 分子 σh ? Cn ? 直線型 ? 取最高階 Cn T,Th,Td,O,Oh 是 是 否 兩個(gè)或多個(gè) Cn(n≥3 ) ? C∞v i ? D∞h i 是 是 否 否 nC2 Cn ┴ 是 否 Cnv 是 σh ? nσd ? 否 Dnh 是 Dnd 否 Dn 否 否 Cnh 是 Cn nσv ? S2n? 否 是 S2n σ ? i ? 否 否 否 C1 Ci 是 Cs 是 分子 σh ? Cn ? 直線型 ? 取最高階 Cn T,Th,Td,O,Oh 是 是 否 兩個(gè)或多個(gè) Cn(n≥3 ) ? C∞v i ? D∞h 是 是 否 否 nC2 Cn ┴ 是 否 Cnv 是 ? h ? nσd ? 否 Dnh 是 Dnd 否 Dn 否 否 Cnh 是 Cn nσv ? S2