分子的对称性和群伦幻灯片.ppt

§ 分子点群
第2章分子的对称性和群论
§ 特征标表
§ 对称性操作与对称性元素
§ 对称性与群论在无机化学中的应用
反映操作与对称面
反演操作与对称中心
旋转操作与对称轴
§ 对称性操作与对称元素
旋转反映操作与反映轴
恒等操作
分子的对称性是指分子具有对称元素(symmetry element),可以进行对称操作的性质。
对称操作(symmetry operation)是能使分子复原的操作。
水分子的旋转操作
旋转360º
旋转操作与对称轴
旋转操作(rotation operation):围绕通过分子的某一根轴转动2/n能使分子复原的操作。
:C表示旋转,n表示旋转阶次,即使分子在2范围内作n次都能与原来的构型相重合。
旋转轴
XeF4
C4—四重轴(主轴),一根,z方向
C2 —二重轴(副轴),四根
其中,两个C2轴通过F-Xe-F键轴;
另两个C2轴则通过Xe原子与平面四边形对边中点的连线。
对称元素:反映面
v(vertical):轴的反映面
h(horizontal):与分子的n重主轴垂直的反映面
d(dihedral):包含主轴并平分垂直于主轴的两个二重轴的夹角的平面
XeF4 :
h:1个
v:2个
d :2个
反演操作与对称中心
反演操作(inversion operation)的对称元素是点,称为对称中心i。
将分子中每一点转移到该点和对称中心连线的延长线上,在对称中心另一侧与对称中心距离相等的位置上,这种操作称之为反演操作。
例如:XeF4的对称中心是质点Xe;C6H6对称中心没有原子存在,不是质点。
旋转反映操作与映转轴
旋转反映操作:先绕分子中某轴线旋转一定角度后,再作垂直于该轴的一个平面的反映,使分子复原。该轴称为映转轴,用Sn表示。
例:CH4分子,绕z轴方向S4轴旋转90°,再按xy平面(h)反映,交换结果:
H1→H4 H2→H3
H3→H1 H4→H2
等价复原