Почему диаграммы орбиталей O₂ и C₂ дают разные спины
Рассмотрите гомоядерные двухатомные молекулы элементов ряда от Li до Ne периодической таблицы.
(iii) Постройте диаграмму молекулярных орбиталей, объясняющую триплетное основное состояние $\mathrm O_2$. Почему это надёжное предсказание?
(iv) Подобное рассуждение могло бы предсказать триплетное основное состояние и для $\mathrm C_2$. Три низшие электронные конфигурации $\mathrm C_2$ имеют общую часть $\sigma_g(2s)^2\sigma_u^*(2s)^2$, а остальные орбитали заполнены так: $\sigma_g(2p)^2\pi_u(2p)^2$ — $^3\Sigma_g^-,{}^1\Delta_g,{}^1\Sigma_g^+$; $\sigma_g(2p)^1\pi_u(2p)^3$ — $^3\Pi_u,{}^1\Pi_u$; $\sigma_g(2p)^0\pi_u(2p)^4$ — $^1\Sigma_g^+$. Покажите по диаграмме, почему рассуждение по аналогии с $\mathrm O_2$ ненадёжно для $\mathrm C_2$. Подсказка: две $\sigma_g$-орбитали происходят из атомных орбиталей $2s$ и $2p$, достаточно близких по энергии у углерода.