Atkins'Physical Chemistry物理化学读书笔记

读书笔记应用化学徐**10101570***阅读书目：名称：Atkins'PhysicalChemistry(8thedition)作者：PeterAtkins,JulioDePaula阅读章节：12Molecularsymmetry第十二章分子对称。从阿特金斯的《物理化学》中，我看到了国外化学教材的一贯的一个鲜明的特点：直观易懂。作者的语言一定是最能让人理解的，生怕读者读来不知所云。比如引言中：“某些物体比其他物体“更为对称”。例如球体，它绕任一直径旋转任意角度后外形都相同，立方体则仅在绕穿过面心的轴旋转90°，180°，270°才能复原，这样，球体比立方体更为对称。”这段文字里，作者Atkins给出一个很形象易懂的例子，语言给人的感觉可能不是很专业、但是读者一看就理解，且脑子里留有一个粗略的印象，一步步引入，使读者好奇到底怎样描述这种“更对称”的结构。作者不惜笔墨的解释有时候甚至已经到了啰嗦的地步。书中的“注解”看似多余但却十分细致。如NotethatsymbolCnisnowplayingatriplerole:asthelabelofasymmetryelement,asymmetryoperation,andagroup.防止读者对之前介绍的概念产生混淆，是作者特意让读者注意Cn这个符号现在已经是“三重身份”了。从中读出了国外教材编著者的科学谨慎的态度。还可以发现本书的一大特点是概念后面必举例子，Forinstance,forexample的词组十分常见，若是已经了解了这个概念，那么例子就起着加深理解的作用；若读完概念后一头雾水，那么例子这个时候就显得尤为重要，仿佛看到了救命稻草。从这里也可以看出中外教材思路的不同之处，中国的教材将例子直接作为概念讲，而外国教材则是很有顺序的一定得先讲概念，完了之后再举例子。阅读英语教材的另一个收益之处就在于可以从本质上了解到一个“概念”的名称：如：点群。Theclassificationofobjectsaccordingtosymmetryelementscorrespondingtooperationsthatleaveatleastonecommonpointunchangedgivesrisetothepointgroups.这句话中点群的“点”含有“操作后至少一个共同的不同的点”的含义。又如Oh点群中的“O”实际上由octahedralgroups的首字母而来，Td群是取了tetrahedralgroups的首字母。这样更容易记忆而且名称的本源隐藏着基本概念。对于“基”这一概念的理解:：Atkins并没有在书中对于“基”下一个明确的定义。只是描述道“表示矩阵随轨道的“放置”的不同而不同”(Representativestakedifferentformsaccordingtothebasis,thesetoforbitals,thathasbeenadopted.)我们的教材书中对于“基”的解释就更让人摸不着头脑：“（x,y,z）叫做表示矩阵的基函数，简称“基”。选择的基不同，同一个对称操作的表示矩阵不同，绕xyz三个旋转矢量Rx,Ry,Rz也是常用的基函数”可见两个都解释的很模糊，徐光宪的《物质结构》中给出了较为满意的解释：在坐标系选定之后，空间中任一点P由三个坐标（x,y,z）唯一的确定，矢径OP则可表示为OP=xi+yj+zk。上式中i,j，k为沿三个坐标轴正方向的单位矢量，我们也称他们是三维空间中的一组基矢量，简称基。这样就不难理解，“基”的概念的表观体现是坐标系的“放置”，因为基是描述坐标系放置的单位向量。又因为x,y,z在对称操作下分别和i,j,k有相同的变换性质，故可用x,y，z代替了单位向量i,j，k。另外，任意矢量都可以用基矢量线性组合出来，任意矢量变换后的新坐标只要通过确定基矢量变换到何处就可以了。在本章节最后，作者指出群论中提供了可以将一系列原子轨道作为基，从而产生特定的对称性的工具。因为这些组合适合于分子的对称性，所以叫做“对称性匹配的线性组合”。分子轨道应是分子所属点群不可约表示的基，因此要求这些原子轨道的线性组合满足分子点群的不可约表示的基的要求。为了找出这些线性组合，我们的教材及国内教材都采用了使用投影算符的方式以&⑻作用于可约表示厂的一个基，便可以将其中包含的不可约表示厂‘的基“投影”出来，例如对于不町约表示掐有AAAA护⑴〜外小（酌E十泊十塔訂住以餉H作用于㈤得□-北后得到对称性匹配函数叽而阿特金斯的这本教材的方法如下：Constructatableshowingtheeffectofeachoperationoneachorbitaloftheoriginalbasis.写出群的每项操作怎样影响每个轨道波函数的表格Togeneratethecombinationofaspecifiedsymmetryspecies,takeeachcolumninturnand:为了生成某种对称性的组合形式，依次取每一列，且：

Multiplyeachmemberofthecolumnbythecharacterofthecorrespondingoperation.将列的每一元乘以相应操作的特征标Addtogetheralltheorbitalsineachcolumnwiththefactorsasdeterminedin(i).把每列带有(i)决定的因子的所有轨道加在一起Dividethesumbytheorderofthegroup.把总和除以群的阶以NH3为例，Al中所有的特征表标都是1,将方法作用于SA下面的列，有1/6(SA+SB+SC+SA+SB+SC)=1/3(SA+SB+SC)作为A1对称性AABCABCABC的线性组合。可以看到两种方法殊途同归，国内的教材只是将所有的运算和变换归纳到一个通式中。而且省略了写出表格这一步，此表格实际上就是把不同的操作作用在每一个轨道的波函数上。总体来说，阅读Atkins'PhysicalChemistry需要耗费不少时间，有时不同的表达习惯(如各种从句)可以给人不同的看问题的视