5.5. Закон, управляющий развитием волн

Американские химики Вудворд и Хофман обратили внимание на различие между двумя предыдущими реакциями и установили его причину, сравнив волны исходных веществ и волны продуктов реакции.

Реакция между двумя молекулами водорода запрещена: сравните волны исходных молекул и удобные волны продукта реакции (если бы такой существовал). В исходных реагентах волны атомов слева и справа одинаковы (симметричны). Одна из волн гипотетического продукта является антисимметричной - между ее левой и правой частями расположена зона покоя

Это сравнение, весьма сложное для упомянутых реакций, мы хотим проиллюстрировать здесь на примере встречи двух молекул водорода, которые захотели бы образовать молекулу, составленную из четырех атомов водорода (такая реакция запрещена). В исходных молекулах обе волны, занятые электронными парами, со всех сторон похожи друг на друга. Про такие волны говорят, что они симметричны. В противоположность этому в продукте реакции правая часть одной из волн представляет собой гребень, а левая - впадину, разделенные посередине зоной покоя, т. е. такая волна антисимметрична.

Значит, в результате реакции изменилось бы важнейшее свойство удобной волны-симметрия. Такое изменение и внезапное появление зоны покоя, которой до этого не было, равноценны разрыву электронной пары в волне. А поскольку такой разрыв противоречит заповеди, о которой мы говорили выше, реакция будет запрещена.

Таким образом, в химических реакциях, как это показали Вудворд и Хофман, во избежание разрыва электронной пары симметрия удобной волны должна сохраняться.