76. Двохатомні молекули. Багатоатомні молекули

При квантовомеханічному описі твердих тіл доводиться розглядати системи, що складаються з великого числа електронів і атомних ядер. Оскільки маси ядер в декілька тисяч разів більші маси електрона, то в середньому вони рухаються значно повільніше, ніж електрони. У зв’язку з цим існує можливість наближеного опису твердих тіл, де в нульовому наближенні ядра вважаються нерухомими, а в наступних наближеннях рух ядер враховується методами теорії збурень. Такий наближений опис називається адіабатичним наближенням.

Терми двоатомних молекул - внесок електронів у загальний енергетичний спектр молекул, що складаються із двох атомів. Електронні терми розраховуються при фіксованому положенні ядер атомів і є функціями віддалі між цими ядрами. Терми двоатомних молекул мають особливу класифікацію завдяки симетрії, що виділяє їх в особливий підклас електронних молекулярних термів.

Теорема Вігнера-Неймана стверджує, що рівні енергії станів однакової симетрії не перетинаються ні при якому значенні параметра. До станів однакової симетрії відносять стан з однаковими квантовими числами, власні функції які зі зміною параметра зберігаються.

Коливальний спектр багатоатомних молекули складається з великої кількості смуг (ліній), наявність яких пов'язана з властивостями окремих груп молекули.Із загальної теорії коливальних спектрів багатоатомних молекул відомо, що зміщення атомів при коливанняхможна вважати обернено пропорційними величинам мас атомів. У свою чергу, так звані кінематичні зв'язки між окремими частинами молекули, які проявляються в тому, що при зсувах атомів однієї частини молекули збуджуються коливання і іншій її частині, внаслідок чого в коливання втягується вся структура молекули або комплексу, залежать від величини зміщень атомів, спільних для двох частин молекул. Обертальні спектри двохатомних молекул в самому простому випадку являють собою смуги поглинання (абсорбції) випромінювання, вони, втім, характерні тільки для таких молекул, у яких є дипольниймомент. 

Нормальне коливання − це незалежне зміщення атомів в молекулі, при якому положення центру маси не змінюється. Нормальне коливання − це одночасний рух усіх атомних ядер молекули, що відбувається з однаковою частотою і узгоджено за фазою.

Поверхня потенціальної енергії — теоретична модель, яка часто використовується у квантовій механиці у рамках наближення Борна-Оппенгеймера для моделювання простих хімічних перетворень (реакцій). 

Ефект Я́на — Теллера — зниження симетрії розташування оточення іонів у кристалах та молекулах за рахунок зняття виродження основного електронного стану.

Ефект Яна—Теллера виникає тоді, коли в симетричній конфігурації основний електронний стан вироджений. Здебільшого це буває в октаедральній конфігурації, зокрема він часто зустрічається в комплексах шестикоординованої міді. Видовження або скорочення однієї з пар міжатомних відстаней призводить до зняття виродження, при цьому енергія одного зі станів — понижується. Як наслідок симетрична конфігурація стає нестійкою. Здебільшого ефект проявляється як видовження, хоча можливе також скорочення.