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Vertiefung: MO-Symmetrie

Einleitung

In dem folgenden Kapitel soll demonstriert werden, wie durch Symmetriebetrachtungen die Ausbildung der kovalenten chemischen Bindung plausibel gemacht werden kann.

Es wird gezeigt, dass sich für jedes Atomorbital charakteristische Symmetrieeigenschaften aus

  • dessen Struktur (s-, p-, d-Orbitaltyp entsprechend der Nebenquantenzahl l, und
  • dessen räumlicher Orientierung (bestimmt durch die Magnetquantenzahl m)

ergeben, aus denen Symmetrieanforderungen für zur Überlappung geeignete Orbitale abgeleitet werden können. Durch diese Symmetrieanforderungen kann die Zahl der zur Ausbildung von Bindungen geeigneten Orbitale beträchtlich reduziert werden. Dies ermöglicht durch sukzessive Betrachtung der Mischung bzw. Überlappung von jeweils zwei symmetriegeeigneten Orbitalen (Atomorbitale bzw. Linearkombinationen von Atomorbitalen) zu qualitativen Aussagen über die Gestalt und das energetische Niveau der Molekülorbitale zu kommen.

Dieses Kapitel stützt sich auf grundlegende Kenntnisse in der Gruppentheorie. Insbesondere sollte der Leser mit dem Aufbau und der Bedeutung von Charakterentafeln, der systematischen Reduktion reduzibler Darstellungen auf irreduzible Komponenten und der Orthonormalitätseigenschaft irreduzibler Darstellungen vertraut sein. Der unerfahrene Leser sei auf das Kapitel Charakterentafeln sowie folgende allgemeinverständliche Literaturstelle verwiesen:

Kettle, S. (1994): Symmetrie und Struktur; Eine Einführung in die Gruppentheorie.. B.G.Teubner ,

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