题目
一般说来,分子对称性较高,MO简并度A. 较高B. 较低C. 与之毫无关系D. 不变
一般说来,分子对称性较高,MO简并度
A. 较高
B. 较低
C. 与之毫无关系
D. 不变
题目解答
答案
A. 较高
解析
分子对称性与分子轨道(MO)简并度的关系是本题的核心考查点。
- 分子对称性指分子在空间中对称操作(如旋转、反射)下保持结构不变的性质。对称性越高,分子的对称元素(如对称轴、对称面)越多。
- MO简并度指能量相同的分子轨道数目。对称性高的分子中,对称操作会导致某些轨道的波函数具有相似性,从而能量退化(即简并)。
- 关键结论:分子对称性越高,其对称群包含更多对称元素,对应的不可约表示维度更大,因此分子轨道的简并度也更高。
概念解析
- 分子对称性:例如,苯分子具有多个对称轴和对称面,对称性较高。
- 简并度:若两个或多个分子轨道能量相同,则它们简并,简并度为轨道数。
- 对称性与简并的关系:对称性高的分子属于更高阶的对称群,其不可约表示的维度更大,导致分子轨道能量更易退化,简并度更高。
举例说明
- O₂分子:具有对称轴,导致某些分子轨道简并。
- 正四面体型分子(如CH₄):对称性高,不可约表示维度大,简并度较高。
错误选项分析
- B(较低):错误,对称性高反而促进简并。
- C(无关):错误,对称性直接影响轨道能量分布。
- D(不变):错误,对称性变化会改变简并度。