Tratar la dinámica interna completa del movimiento nuclear de una molécula poliatómica es complicado. Es convencional examinar el movimiento rotacional de una molécula hipotética “rígida” así como el movimiento vibratorio de una molécula no giratoria, y luego tratar los acoplamientos rotación-vibración utilizando la teoría de perturbación.
En el Capítulo 3 y el Apéndice G se describen los niveles de energía y las funciones de onda que describen la rotación de moléculas rígidas. Por lo tanto, en este Capítulo estos resultados se resumirán brevemente y se pondrá énfasis en detallar cómo se obtienen las ecuaciones rotacionales correspondientes de Schrödinger y los supuestos y limitaciones subyacentes a las mismas.
El simple movimiento armónico de una molécula diatómica no se repetirá aquí. En cambio, se pone énfasis en las moléculas poliatómicas cuya dependencia de la energía electrónica de las coordenadas cartesianas 3N de sus átomos de N puede escribirse (aproximadamente) en términos de una expansión de la serie Taylor alrededor de un mínimo local estable. Por lo tanto, asumimos que la molécula de interés existe en un estado electrónico para el cual la geometría que se considera es estable (es decir, no sujeta a distorsión geométrica espontánea).
La energía electrónica de una molécula, ion o radical en geometrías cercanas a una estructura estable puede expandirse en una serie Taylor en potencias de coordenadas de desplazamiento como se hizo en la sección anterior de este Capítulo. Esta expansión conduce a una imagen de los niveles de energía vibratoria armónica desacoplada.
Miniaturas: Un modelo que visualiza vibraciones moleculares. Dos átomos están conectados por un resorte para dar cuenta de la flexibilidad del enlace. Imagen utilizada con permiso (CC SA-BY 3.0; Tby11)
