“内坐标”是描述分子内部结构的坐标,它描述分子中所有原子的相对位置,但不考虑其相对位置。内坐标通常包含键长、键角和二面角,例如:
描述CO分子,只需要使用一个内坐标,即C-O键长。
描述H2O分子,则需要3个内坐标,设两个H分别是H1,H2,则3个坐标分别是 H1-O键长、H2-O键长和H1-O-H2键角。
描述NH3分子,需要6个内坐标:3个键长,N-H1, N-H2, N-H3;2个键角, H1-N-H2, H2-N-H3;1个二面角,H3-N-H2-H1。
1)试证明:对于N个原子(N>2)的分子,总能用3N-6个内坐标完全描述其内部结构。并指出能描述甲酸分子(HCOOH)的一套内坐标。
2)对于一些特殊情况,不需要用到3N-6个内坐标也可以描述其结构。请讨论其原因。描述丁二炔(HCCCCH)的内部结构需要用多少个内坐标?