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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » 量化新手直通车 » 关于单重态和三重态
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lastzealot

新虫 (著名写手)

【乱世的奸雄】

[求助] 关于单重态和三重态

看了一个资料里面讲道
把乙烯分子的C=C键旋转90度后，C=C键之间的pi键消失，只剩下sigma键。这一点我理解。
然后文中说旋转后变成了“open-shell singlet”，也就是开壳层单重态

我就不明白了，为什么不是三重态呢？毕竟有两个单电子的呀？

那个资料中的相关文字如下
After your calculations, you should always check that the electronic states that you have obtained are reasonable. In this exercise we want you to take a closer look on the electronic state of your ethene singlet rotated 90o. What is the spin state (Mulliken spin population) on the two carbon atoms? Does this correspond to an open or closed
shell singlet? To be able to rotate the double bond of ethene, one of the bonds has to be broken (the pi overlap must vanish). Where do you expect the two electrons formerly associated with the bond to be in the staggered conformation (90orotation)? A reasonable assumption is that they are located in different orbitals, approximately located on the two carbons. The spins should still be antiparallel in the singlet. This state is referred to as an open-shell singlet. Finding the right solution for an open-shell singlet is not straightforward.

谢谢。
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1楼 2016-03-29 09:20:05
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奇

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by virtualzx at 2016-03-29 23:23:59
首先他想说的是这个结构上单态是开窍层，而不是开窍层是单态。
自旋多重度是2s+1但s是总自旋量子数，和未成对电子数没有直接的确定关系。如果未成对电子数是n，那么最大可能的s就是n/2，但如果n是偶数s最小可以是0 ...

向你请教一下，未成对电子数不管是偶数还是奇数，根据洪得定则，自旋量子数都是n/2吧？为什么会n是偶数时会是零呢？自旋角动量的分量可以有零，但是自旋量子数不能是零吧？
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9楼2016-04-01 13:31:42
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virtualzx

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
lastzealot(zhou2009代发): 金币+10 2016-03-30 09:48:15
他没说体系一定在单重态啊，他只是说有这样一个态，也没说是基态。这里也没有讲任何具体的过程，也不可能知道会在哪个态。他只想介绍这个概念，讲的是这个构型下单重态会是开窍层的而已。

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2楼2016-03-29 22:00:58
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不茶丶Air

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by virtualzx at 2016-03-29 22:00:58
他没说体系一定在单重态啊，他只是说有这样一个态，也没说是基态。这里也没有讲任何具体的过程，也不可能知道会在哪个态。他只想介绍这个概念，讲的是这个构型下单重态会是开窍层的而已。
...

你好，我想问问为什么开壳层会是自旋单态呢？按我得理解，开壳层是有未成对电子，设未成对电子数为s（s≠0）,自旋多重度S=2s+1≠1，不等于1为什么会有开壳层单态。新手概念可能理解错了，希望高手能指正出来。

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3楼2016-03-29 23:00:23
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virtualzx

木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 不茶丶Air at 2016-03-29 23:00:23
你好，我想问问为什么开壳层会是自旋单态呢？按我得理解，开壳层是有未成对电子，设未成对电子数为s（s≠0）,自旋多重度S=2s+1≠1，不等于1为什么会有开壳层单态。新手概念可能理解错了，希望高手能指正出来。
...

首先他想说的是这个结构上单态是开窍层，而不是开窍层是单态。

自旋多重度是2s+1但s是总自旋量子数，和未成对电子数没有直接的确定关系。如果未成对电子数是n，那么最大可能的s就是n/2，但如果n是偶数s最小可以是0，如果是奇数最小是1/2。角动量耦合是即使实验化学家都应该熟练掌握的基本功，如果这么基本的东西还没学扎实会遗祸无穷的，还是好好复习一下吧

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4楼2016-03-29 23:23:59
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