- •Задачи для контрольной 30 декабря 1996 года
- •Задачи на контрольную 28 декабря 2000, группы 841, 842, 743
- •Р ешение задач контрольной 29 декабря 2003 года. Группы 141-143
- •2. (300) Определить табличные значения поляризуемости 11 (самополяризуемость) и 12 для -системы пентадиенильного радикала.
- •3 . (400) По теории возмущений определить энергию и вид нижней по энергии молекулярной орбитали тетрацена.
- •Решение задач контрольной 28 декабря 2004 года. Группы 241-243
- •1. (400) Построить таблицу характеров для абелевой группы, в которой имеется три операции симметрии.
Решение задач контрольной 28 декабря 2004 года. Группы 241-243
1. (400) Построить таблицу характеров для абелевой группы, в которой имеется три операции симметрии.
Решение: В группе три операции, три класса и три одномерных представления, одно из которых является полносимметричным (все характеры единицы). Таблица характеров будет иметь вид
|
|
E |
R1 |
R2 |
|
A1 |
1 |
1 |
1 |
|
Г1 |
1 |
X1 |
X2 |
|
Г2 |
1 |
X3 |
X4 |
Очевидно, что условие нормировки и ортогональности строчек характеров может быть выполнено, только при комплексных числах Xi
![]()
Таким образом, таблица имеет вид
|
|
E |
R1 |
R2 |
|
A1 |
1 |
1 |
1 |
|
Г1 |
1 |
|
|
|
Г2 |
1 |
|
|
1

Р


3. (400) По теории возмущений определить энергию и вид молекулярной орбитали неспаренного электрона -радикала, показанного на рисунке (разрезать на циклическую систему и изолированный 13 центр). Сравнить с точным решением.
Решение:
Разрежем радикал как указано в условии
задачи. Циклическая система из 12 центров
имеет два уровня с энергией E
= α
(косинусное и синусное решение). Для
этих уровней в формуле для энергии и
для МО индекс i
= 3 и, соответственно,
и
.
Таким образом, в косинусное решение
войдут четные центры
,
а в синусное – нечетные
.
Изолированный 13 центр (13)
имеет также энергию E
= α.
Возмущением будет взаимодействие этого
центра с нечетными (3, 7, 11) центрами
циклической системы (<3|V|13>
= <7|V|13>
=<11|V|13>
= ).
Косинусная функция с четными центрами
останется с энергией E
= α.
Взаимодействие 13
и 2
даст два уровня с энергиями E
= α
(3/
).
Два спаренных электрона окажутся на
уровне E
= α
+ (3/
),
а неспаренный электрон будет иметь
энергию E
= α
и функцию
.
Таким образом, распределение спиновой
плотности будет совпадать с точным
решением.
4

Решение: Для определения МО используем симметрию. По одному представлению будут преобразовываться комбинации
![]()
По
другому представлению
![]()
Для
первого набора функций детерминант
имеет вид
для второго
.
Для первого детерминанта корни
для второго –
Три неспаренных электрона находятся
на вырожденных орбиталях x
= 0 (E
= α).
Подставляя это значение в первый
детерминант, находим коэффициенты и
вид первой орбитали неспаренного
электрона
Подставляя x = 0 во второй детерминант, получим
![]()
![]()
Распределение спиновой плотности имеет вид 1 = 4 = 7 1/3, 2 = 3 =5 = 6 = 1/2. Появление атома дейтерия на месте первого атома водорода можно учесть по теории возмущений <φ1Vφ1> = (m/2M). Так как орбиталь 1 есть только в 1 НЭ, смещение вниз по энергии в первом порядке теории возмущений будет только для нее = (m/2M)/3. Два электрона окажутся спаренными на этой орбитали, а неспаренный электрон окажется на двух оставшихся, что даст распределение спиновой плотности 2 = 3 =5 = 6 = 1/4, 1 = 4 = 7 = 0
5

Решение. До введения заместителя 2 = ¼, после появления индуктивного CF3 заместителя 2 = ½.
