能級相關圖

能級相關圖是一種分析體系能量變化的直觀表示方式,在化學反應機理、物質結構、光譜等研究領域有著相當的應用。構造能級相關圖首先須將兩個或者更多相關體系的能級按其能量高低次序列出,而後根據所研究的體系,按照一定規則將相應的能級用直線相互連接,一般而言,連結的基本規則有三條:

  • 對稱性相同的能級之間相連
  • 能量接近的能級相連
  • 相同對稱性的連線相互不交叉

能級相關圖的應用

化學反應的研究

用反應物、產物以及中間體的分子軌道能級構造能級相關圖,根據伍德瓦爾特和霍夫曼提出的分子軌道對稱性守恆原理將對稱性相應的能級相連,根據連線情況可以確定反應發生的條件

晶體場理論中的應用

晶體場理論是研究過渡金屬絡合物中心原子價層電子結構的理論,該理論認為在配體形成的晶體場作用下,原本簡併的中心原子的價層電子軌道能級會發生裂分,不同的配體、不同的絡合物空間結構,會產生不同的晶體場,中心原子價電子會有不同的裂分,用能級相關圖的形式可以簡單直觀地研究中心原子的能級裂分。構造能級相關圖時,將中心原子能級、強場下的能級、弱場下的能級依次列出,按照基本原則相連。晶體場能級相關圖反映了原子或離子的能級和周圍環境之間相互作用的強弱關係。

參見

分子軌道 能級