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曹贝Caobei

新虫 (初入文坛)

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[求助] 分子轨道分析，判断轨道类型已有5人参与

我用gauss计算得到分子轨道后，咋样分析得到它的轨道类型，比如它是成键轨道还是反键轨道，或者是θ轨道还是π轨道？
刚学gauss，请大神指教！！！！

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1楼2014-12-08 15:46:17

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zhangmt

至尊木虫 (著名写手)

我叫MT

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二楼已经给出正确答案，照此操作即可。
对于复杂分子，用MO来看就有很大难度了，则可以使用NBO而不用MO来看，更加直观简便。

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曹贝Caobei

一群自以为正义凛然的年轻人将一切不能以科学解释的事情定性为封建迷信并大刀阔斧地进行消灭，其实这是修养不足学识浅薄的一种体现，也是可恶的偏执和愚蠢的自以

8楼2015-01-09 07:01:45

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zhou2009

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【答案】应助回帖

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用gauss计算得到分子轨道后，得到chk文件（有时需要进一步改写成fch文件），读入GV中逐一观察MO，在MO中原子之间波函数呈相位相符重叠交盖时为成键，相位相反为反键。相位相符重叠时，再分σ或π 键。

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2楼2014-12-08 16:42:16

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youyno

银虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1

对于有一定对称性的分子也可以查看各个分子轨道的不可约表示来判断轨道类型，但是需要有一定的群论知识的基础

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平生多磨砺，男儿自横行！

3楼2014-12-08 18:59:25

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曹贝Caobei

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引用回帖:

2楼: Originally posted by zhou2009 at 2014-12-08 16:42:16
用gauss计算得到分子轨道后，得到chk文件（有时需要进一步改写成fch文件），读入GV中逐一观察MO，在MO中原子之间波函数呈相位相符重叠交盖时为成键，相位相反为反键。相位相符重叠时，再分σ或π 键。

我的基础很差，还是不懂，咋样看相位呢，例如我算了一个CH2=CH2的轨道，它的轨道信息如下Orbital symmetries:
   Occupied  (AG) (BU) (AG) (BU) (BU) (AG) (AG) (AU)
   Virtual (BG) (AG) (BU) (BU) (AG) (BU) (AG) (AU) (BU) (BG)
               (AG) (BU) (AG) (BU) (BU) (AG) (BU) (AG)
The electronic state is 1-AG.
Alpha  occ. eigenvalues --  -10.18261 -10.18176  -0.75945  -0.57691  -0.46360
Alpha  occ. eigenvalues -- -0.42364  -0.34840  -0.27023
Alpha virt. eigenvalues -- 0.01835 0.12112 0.13469 0.15187 0.24242
Alpha virt. eigenvalues -- 0.33580 0.49249 0.55266 0.58442 0.63585
Alpha virt. eigenvalues -- 0.69821 0.73485 0.86153 0.90283 0.95253
Alpha virt. eigenvalues -- 0.95397 1.13972 1.23441
   Molecular Orbital Coefficients
                        1       2       3       4       5
                     (AG)--O (BU)--O (AG)--O (BU)--O (BU)--O
   EIGENVALUES -- -10.18261 -10.18176  -0.75945  -0.57691  -0.46360
1 1 C  1S       0.70352 0.70379  -0.15980  -0.12207 0.00000
2       2S       0.02316 0.02630 0.31296 0.24683 0.00000
3       2PX       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.33251
4       2PY       0.00080  -0.00115  -0.11112 0.16982 0.00000
5       2PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
6       3S       -0.01211  -0.02706 0.22389 0.23273 0.00000
7       3PX       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.12188
8       3PY       -0.00158 0.00556  -0.00319 0.06084 0.00000
9       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
  10 2 C  1S       0.70352  -0.70379  -0.15980 0.12207 0.00000
  11       2S       0.02316  -0.02630 0.31296  -0.24683 0.00000
  12       2PX       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.33251
  13       2PY       -0.00080  -0.00115 0.11112 0.16982 0.00000
  14       2PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
  15       3S       -0.01211 0.02706 0.22389  -0.23273 0.00000
  16       3PX       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.12188
  17       3PY       0.00158 0.00556 0.00319 0.06084 0.00000
  18       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
  19 3 H  1S       -0.00089  -0.00049 0.08273 0.14825 0.15507
  20       2S       0.00351 0.00317 0.01894 0.06991 0.11232
  21 4 H  1S       -0.00089  -0.00049 0.08273 0.14825  -0.15506
  22       2S       0.00351 0.00317 0.01894 0.06992  -0.11232
  23 5 H  1S       -0.00089 0.00049 0.08273  -0.14825  -0.15507
  24       2S       0.00351  -0.00317 0.01894  -0.06991  -0.11232
  25 6 H  1S       -0.00089 0.00049 0.08273  -0.14825 0.15506
  26       2S       0.00351  -0.00317 0.01894  -0.06992 0.11232
                        6       7       8       9       10
                     (AG)--O (AG)--O (AU)--O (BG)--V (AG)--V
   EIGENVALUES -- -0.42364  -0.34840  -0.27023 0.01835 0.12112
1 1 C  1S       0.01136 0.00000 0.00000 0.00000  -0.08040
2       2S       -0.02553 0.00000 0.00000 0.00000 0.12273
3       2PX       -0.00001 0.30880 0.00000 0.00000 0.00001
4       2PY       0.41534 0.00002 0.00000 0.00000 0.18836
5       2PZ       0.00000 0.00000 0.40456 0.42304 0.00000
6       3S       0.00531 0.00000 0.00000 0.00000 1.36135
7       3PX       0.00000 0.12713 0.00000 0.00000 0.00002
8       3PY       0.13321 0.00001 0.00000 0.00000 0.59696
9       3PZ       0.00000 0.00000 0.28402 0.64094 0.00000
  10 2 C  1S       0.01136 0.00000 0.00000 0.00000  -0.08040
  11       2S       -0.02553 0.00000 0.00000 0.00000 0.12273
  12       2PX       0.00001  -0.30880 0.00000 0.00000  -0.00001
  13       2PY       -0.41534  -0.00002 0.00000 0.00000  -0.18836
  14       2PZ       0.00000 0.00000 0.40456  -0.42304 0.00000
  15       3S       0.00531 0.00000 0.00000 0.00000 1.36135
  16       3PX       0.00000  -0.12713 0.00000 0.00000  -0.00002
  17       3PY       -0.13321  -0.00001 0.00000 0.00000  -0.59696
  18       3PZ       0.00000 0.00000 0.28402  -0.64094 0.00000
  19 3 H  1S       0.12921 0.20358 0.00000 0.00000  -0.04210
  20       2S       0.10847 0.19526 0.00000 0.00000  -0.97150
  21 4 H  1S       0.12923  -0.20357 0.00000 0.00000  -0.04210
  22       2S       0.10848  -0.19525 0.00000 0.00000  -0.97149
  23 5 H  1S       0.12921 0.20358 0.00000 0.00000  -0.04210
  24       2S       0.10847 0.19526 0.00000 0.00000  -0.97150
  25 6 H  1S       0.12923  -0.20357 0.00000 0.00000  -0.04210
  26       2S       0.10848  -0.19525 0.00000 0.00000  -0.97149
                        11       12       13       14       15
                     (BU)--V (BU)--V (AG)--V (BU)--V (AG)--V
   EIGENVALUES --    0.13469 0.15187 0.24242 0.33580 0.49249
1 1 C  1S       0.00001  -0.11313 0.00000  -0.07331 0.01839
2       2S       -0.00001 0.15734 0.00000 0.03502 0.24550
3       2PX       0.30760 0.00002 0.33792 0.00000  -0.00002
4       2PY       0.00000 0.11399  -0.00001  -0.20626  -0.59640
5       2PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
6       3S       -0.00008 1.76199  -0.00003 3.11657 0.33748
7       3PX       0.69703 0.00004 1.62570 0.00001 0.00002
8       3PY       -0.00002 0.12152  -0.00002  -2.95081 1.12941
9       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
  10 2 C  1S       -0.00001 0.11313 0.00000 0.07331 0.01839
  11       2S       0.00001  -0.15734 0.00000  -0.03502 0.24550
  12       2PX       0.30760 0.00002  -0.33792 0.00000 0.00002
  13       2PY       0.00000 0.11399 0.00001  -0.20626 0.59640
  14       2PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
  15       3S       0.00008  -1.76199  -0.00003  -3.11657 0.33748
  16       3PX       0.69703 0.00004  -1.62570 0.00001  -0.00002
  17       3PY       -0.00002 0.12152 0.00002  -2.95081  -1.12941
  18       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
  19 3 H  1S       -0.08603  -0.05547 0.01916 0.07880  -0.04768
  20       2S       -0.98531  -0.97527  -1.44473 0.57516  -0.18215
  21 4 H  1S       0.08603  -0.05546  -0.01916 0.07879  -0.04767
  22       2S       0.98540  -0.97517 1.44477 0.57522  -0.18220
  23 5 H  1S       0.08603 0.05547 0.01916  -0.07880  -0.04768
  24       2S       0.98531 0.97527  -1.44473  -0.57516  -0.18215
  25 6 H  1S       -0.08603 0.05546  -0.01916  -0.07879  -0.04767
  26       2S       -0.98540 0.97517 1.44477  -0.57522  -0.18220
                        16       17       18       19       20
                     (AU)--V (BU)--V (BG)--V (AG)--V (BU)--V
   EIGENVALUES --    0.55266 0.58442 0.63585 0.69821 0.73485
1 1 C  1S       0.00000 0.00000 0.00000  -0.02539 0.08567
2       2S       0.00000 0.00001 0.00000  -0.86379  -0.00360
3       2PX       0.00000  -0.46760 0.00000  -0.00001 0.00003
4       2PY       0.00000 0.00002 0.00000 0.00915 0.72038
5       2PZ       0.74148 0.00000  -0.78649 0.00000 0.00000
6       3S       0.00000 0.00004 0.00000 1.47191  -0.53929
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  22       2S       0.02226  -0.02022 0.00000  -0.06244  -0.06741
  23 5 H  1S       -0.08956  -0.05193 0.00000 0.03792 0.05510
  24       2S       -0.07703  -0.03731 0.00000 0.05510 0.06549
  25 6 H  1S       0.08956  -0.05194 0.00000  -0.03166  -0.03423
  26       2S       0.07702  -0.03731 0.00000  -0.03423  -0.03653
                        21       22       23       24       25
  21 4 H  1S       0.22202
  22       2S       0.16622 0.13555
  23 5 H  1S       -0.03166  -0.03423 0.22202
  24       2S       -0.03423  -0.03653 0.16622 0.13555
  25 6 H  1S       0.03792 0.05510  -0.03993  -0.06244 0.22202
  26       2S       0.05510 0.06549  -0.06244  -0.06741 0.16622
                        26
  26       2S       0.13555
Full Mulliken population analysis:
                        1       2       3       4       5
1 1 C  1S       2.06165
2       2S       -0.01999 0.32150
3       2PX       0.00000 0.00000 0.41184
4       2PY       0.00000 0.00000 0.00000 0.42739
5       2PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.32735
6       3S       -0.03379 0.20532 0.00000 0.00000 0.00000
7       3PX       0.00000 0.00000 0.09092 0.00000 0.00000
8       3PY       0.00000 0.00000 0.00000 0.07521 0.00000
9       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.13094
  10 2 C  1S       0.00000  -0.00096 0.00000  -0.00411 0.00000
  11       2S       -0.00096 0.01600 0.00000 0.05108 0.00000
  12       2PX       0.00000 0.00000 0.00372 0.00000 0.00000
  13       2PY       -0.00411 0.05108 0.00000 0.10620 0.00000
  14       2PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.04010
  15       3S       0.00043 0.00951 0.00000 0.03187 0.00000
  16       3PX       0.00000 0.00000 0.00063 0.00000 0.00000
  17       3PY       -0.00116 0.02224 0.00000 0.01477 0.00000
  18       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.05717
  19 3 H  1S       -0.00195 0.03176 0.07011 0.02741 0.00000
  20       2S       -0.00103 0.01944 0.04364 0.01574 0.00000
  21 4 H  1S       -0.00195 0.03177 0.07011 0.02742 0.00000
  22       2S       -0.00103 0.01944 0.04363 0.01574 0.00000
  23 5 H  1S       0.00000  -0.00022  -0.00017  -0.00059 0.00000
  24       2S       0.00020  -0.00310  -0.00226  -0.00637 0.00000
  25 6 H  1S       0.00000  -0.00022  -0.00017  -0.00059 0.00000
  26       2S       0.00020  -0.00310  -0.00226  -0.00637 0.00000
                        6       7       8       9       10
6       3S       0.21039
7       3PX       0.00000 0.06204
8       3PY       0.00000 0.00000 0.04298
9       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.16134
  10 2 C  1S       0.00043 0.00000  -0.00116 0.00000 2.06165
  11       2S       0.00951 0.00000 0.02224 0.00000  -0.01999
  12       2PX       0.00000 0.00063 0.00000 0.00000 0.00000
  13       2PY       0.03187 0.00000 0.01477 0.00000 0.00000
  14       2PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.05717 0.00000
  15       3S       -0.00541 0.00000 0.01696 0.00000  -0.03379
  16       3PX       0.00000  -0.00154 0.00000 0.00000 0.00000
  17       3PY       0.01696 0.00000 0.00098 0.00000 0.00000
  18       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.09500 0.00000
  19 3 H  1S       0.04016 0.03876 0.01444 0.00000 0.00000
  20       2S       0.02938 0.03784 0.01178 0.00000 0.00020
  21 4 H  1S       0.04016 0.03876 0.01444 0.00000 0.00000
  22       2S       0.02938 0.03784 0.01178 0.00000 0.00020
  23 5 H  1S       -0.00227  -0.00119  -0.00282 0.00000  -0.00195
  24       2S       -0.00600  -0.00410  -0.00774 0.00000  -0.00103
  25 6 H  1S       -0.00227  -0.00119  -0.00282 0.00000  -0.00195
  26       2S       -0.00600  -0.00410  -0.00774 0.00000  -0.00103
                        11       12       13       14       15
  11       2S       0.32150
  12       2PX       0.00000 0.41184
  13       2PY       0.00000 0.00000 0.42739
  14       2PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.32735
  15       3S       0.20532 0.00000 0.00000 0.00000 0.21039
  16       3PX       0.00000 0.09092 0.00000 0.00000 0.00000
  17       3PY       0.00000 0.00000 0.07521 0.00000 0.00000
  18       3PZ       0.00000 0.00000 0.00000 0.13094 0.00000
  19 3 H  1S       -0.00022  -0.00017  -0.00059 0.00000  -0.00227
  20       2S       -0.00310  -0.00226  -0.00637 0.00000  -0.00600
  21 4 H  1S       -0.00022  -0.00017  -0.00059 0.00000  -0.00227
  22       2S       -0.00310  -0.00226  -0.00637 0.00000  -0.00600
  23 5 H  1S       0.03176 0.07011 0.02741 0.00000 0.04016
  24       2S       0.01944 0.04364 0.01574 0.00000 0.02938
  25 6 H  1S       0.03177 0.07011 0.02742 0.00000 0.04016
  26       2S       0.01944 0.04363 0.01574 0.00000 0.02938
                        16       17       18       19       20
  16       3PX       0.06204
  17       3PY       0.00000 0.04298
  18       3PZ       0.00000 0.00000 0.16134
  19 3 H  1S       -0.00119  -0.00282 0.00000 0.22202
  20       2S       -0.00410  -0.00774 0.00000 0.10942 0.13555
  21 4 H  1S       -0.00119  -0.00282 0.00000  -0.00055  -0.00830
  22       2S       -0.00410  -0.00774 0.00000  -0.00830  -0.02521
  23 5 H  1S       0.03876 0.01444 0.00000 0.00000 0.00039
  24       2S       0.03784 0.01178 0.00000 0.00039 0.00397
  25 6 H  1S       0.03876 0.01444 0.00000  -0.00002  -0.00118
  26       2S       0.03784 0.01178 0.00000  -0.00118  -0.00593
                        21       22       23       24       25
  21 4 H  1S       0.22202
  22       2S       0.10942 0.13555
  23 5 H  1S       -0.00002  -0.00118 0.22202
  24       2S       -0.00118  -0.00593 0.10942 0.13555
  25 6 H  1S       0.00000 0.00039  -0.00055  -0.00830 0.22202
  26       2S       0.00039 0.00397  -0.00830  -0.02521 0.10942
                        26
  26       2S       0.13555
   Gross orbital populations:
                        1
1 1 C  1S       1.99652
2       2S       0.70047
3       2PX       0.72974
4       2PY       0.77480
5       2PZ       0.55555
6       3S       0.55783
7       3PX       0.29465
8       3PY       0.20329
9       3PZ       0.44445
  10 2 C  1S       1.99652
  11       2S       0.70047
  12       2PX       0.72974
  13       2PY       0.77480
  14       2PZ       0.55555
  15       3S       0.55783
  16       3PX       0.29465
  17       3PY       0.20329
  18       3PZ       0.44445
  19 3 H  1S       0.53522
  20       2S       0.33613
  21 4 H  1S       0.53522
  22       2S       0.33613
  23 5 H  1S       0.53522
  24       2S       0.33613
  25 6 H  1S       0.53522
  26       2S       0.33613
      Condensed to atoms (all electrons):
            1       2       3       4       5       6
   1  C 4.923684 0.651930 0.377486 0.377486  -0.036642  -0.036640
   2  C 0.651930 4.923684  -0.036642  -0.036640 0.377486 0.377486
   3  H 0.377486  -0.036642 0.576410  -0.042359 0.004747  -0.008293
   4  H 0.377486  -0.036640  -0.042359 0.576405  -0.008293 0.004747
   5  H -0.036642 0.377486 0.004747  -0.008293 0.576410  -0.042359
   6  H -0.036640 0.377486  -0.008293 0.004747  -0.042359 0.576405
Mulliken atomic charges:
            1
   1  C -0.257304
   2  C -0.257304
   3  H 0.128651
   4  H 0.128654
   5  H 0.128651
   6  H 0.128654
Sum of Mulliken charges= 0.00000
Atomic charges with hydrogens summed into heavy atoms:
            1
   1  C 0.000000
   2  C 0.000000
   3  H 0.000000
   4  H 0.000000
   5  H 0.000000
   6  H 0.000000
Sum of Mulliken charges= 0.00000
Electronic spatial extent (au):  <R**2>= 82.8777
Charge=    0.0000 electrons
Dipole moment (field-independent basis, Debye):
X=    0.0000 Y=    0.0000 Z=    0.0000  Tot=    0.0000
Quadrupole moment (field-independent basis, Debye-Ang):
XX= -12.2744 YY= -12.0050 ZZ= -15.1209
XY= -0.0001 XZ=    0.0000 YZ=    0.0000
Traceless Quadrupole moment (field-independent basis, Debye-Ang):
XX=    0.8590 YY=    1.1284 ZZ= -1.9874
XY= -0.0001 XZ=    0.0000 YZ=    0.0000
Octapole moment (field-independent basis, Debye-Ang**2):
  XXX=    0.0000  YYY=    0.0000  ZZZ=    0.0000  XYY=    0.0000
  XXY=    0.0000  XXZ=    0.0000  XZZ=    0.0000  YZZ=    0.0000
  YYZ=    0.0000  XYZ=    0.0000
Hexadecapole moment (field-independent basis, Debye-Ang**3):
XXXX= -26.6959 YYYY= -67.0029 ZZZZ= -15.6279 XXXY=    0.0000
XXXZ=    0.0000 YYYX= -0.0003 YYYZ=    0.0000 ZZZX=    0.0000
ZZZY=    0.0000 XXYY= -13.4745 XXZZ= -7.5860 YYZZ= -14.7996
XXYZ=    0.0000 YYXZ=    0.0000 ZZXY=    0.0000
N-N= 3.322632722161D+01 E-N=-2.480695501829D+02  KE= 7.804329329402D+01
Symmetry AG KE= 3.961527389929D+01
Symmetry BG KE= 7.258341764219D-34
Symmetry AU KE= 2.097306496111D+00
Symmetry BU KE= 3.633071289861D+01
Orbital energies and kinetic energies (alpha):
                        1       2
   1  (AG)--O    -10.18261  15.95813
   2  (BU)--O    -10.18176  15.96260
   3  (AG)--O    -0.75945 1.54489
   4  (BU)--O    -0.57691 1.26473
   5  (BU)--O    -0.46360 0.93802
   6  (AG)--O    -0.42364 1.26816
   7  (AG)--O    -0.34840 1.03645
   8  (AU)--O    -0.27023 1.04865
   9  (BG)--V    0.01835 1.24152
   10  (AG)--V    0.12112 0.90254
   11  (BU)--V    0.13469 0.90608
   12  (BU)--V    0.15187 1.13207
   13  (AG)--V    0.24242 0.98826
   14  (BU)--V    0.33580 1.09653
   15  (AG)--V    0.49249 1.47680
   16  (AU)--V    0.55266 2.02210
   17  (BU)--V    0.58442 1.55977
   18  (BG)--V    0.63585 2.27598
   19  (AG)--V    0.69821 1.61802
   20  (BU)--V    0.73485 2.76408
   21  (AG)--V    0.86153 2.91129
   22  (BU)--V    0.90283 2.64420
   23  (BU)--V    0.95253 2.89451
   24  (AG)--V    0.95397 2.71311
   25  (BU)--V    1.13972 2.66633
   26  (AG)--V    1.23441 2.23436
Total kinetic energy from orbitals= 7.804329329402D+01
1|1|UNPC-UNK|SP|RB3LYP|6-31G|C2H4|PCUSER|08-Dec-2014|0||# B3LYP/6-31G
POP=FULL GEOM=CONNECTIVITY||Title Card Required||0,1|C|C,1,1.325916|H,
1,1.09826653,2,122.71594253|H,1,1.0982631,2,122.71797992,3,180.,0|H,2,
1.09826653,1,122.71594252,4,0.,0|H,2,1.0982631,1,122.71797992,4,-180.,
0||Version=x86-Win32-G03RevB.03|State=1-AG|HF=-78.5715364|RMSD=2.285e-
005|Dipole=0.,0.,0.|PG=C02H [SGH(C2H4)]||@
咋样得出C-C轨道类型或C-H轨道类型？麻烦了，帮我分析一下！

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4楼2014-12-08 19:23:46

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