تقارن مولکولی
تقارن مولکولی (به انگلیسی: Molecular Symmetry) ، ویژگیهای تقارنی یک ترکیب شیمیایی است. در دانش شیمی، مولکولها بر اساس تقارنشان، ردهبندی میگردند.
تقارن مولکولی که بر مبنای نظریه گروه در ریاضیات استوار است، در شیمی معدنی مورد مطالعه قرار میگیرد و در شیمیفیزیک ، شیمی کوانتومی ، طیفبینی و برخی از زیرشاخههای دیگر شیمی مورد بهرهبرداری قرار میگیرد.
عنصرهای تقارن
[ویرایش]- محور تقارن : محوری که با چرخش دوباره شکل قبلی مولکول را ایجاد کند، محور Cn گفته میشود. محور تقارن یک بعدی است و میتواند در راستای درازا ، پهنا یا فرازا باشد.
- صفحه تقارن : صفحهای است که در دو بعد مولکول را به دو قسمت کاملاً همسان تقسیم کند.(اختصاری σ)
- نقطه تقارن : نقطهای که در مرکز مولکول قرار میگیرد و از نقطه شروع با امتداد آن به نقطه پایانی مشابه نقطه آغاز میرسد. (اختصاری i)
- محور چرخش وارون : که ترکیب یک محور تقارن و یک صفحه تقارن است. (اختصاری Sn)
گروههای نقطهای متداول
[ویرایش]جدول زیر فهرستی از گروههای نقطهای است که با استفاده از نماد شونفلیسنشان داده شده و در شیمی و طیفسنجی مولکولی متداول است. توصیف ساختار شامل شکلهای متداول مولکولها است که میتوان آنها را توسط مدل نظریه دافعه زوج الکترون لایه ظرفیتی توضیح داد.
| گروه نقطهای | اعمال تقارنی[۱] | توصیف ساده هندسه مولکول | مثال ۱ | مثال ۲ | مثال ۳ |
| C1 | E | نامتقارن، کایرال |  بروموکلروفلوئورومتان (هر دو انانتیومر نشان داده شده) |
 لایزرژیک اسید |
 ال-لوسین و اکثر α-آمینواسیدها بجز گلیسین |
| Cs | E σh | صفحه تقارنی، بدون عمل تقارنی دیگر |  تیونیل کلرید |
 هیپوکلرو اسید |
 کلرویدومتان |
| Ci | E i | inversion center |  تارتاریک اسید |
 موسیک اسید (meso-galactaric acid) |
(S,R) 1,2-dibromo-1,2-dichloroethane (anti conformer) |
| C∞v | E 2C∞Φ ∞σv | linear |  هیدروژن فلوئورید (and all other heteronuclear مولکول دواتمی) |
 نیتروز اکسید (dinitrogen monoxide) |
 هیدروژن سیانید (hydrogen cyanide) |
| D∞h | E 2C∞Φ ∞σi i 2S∞Φ ∞C2 | linear with inversion center |  اکسیژن (and all other homonuclear مولکول دواتمی) |
 دیاکسید کربن |
 استیلن (ethyne) |
| C2 | E C2 | "open book geometry", chiral |  هیدروژن پراکسید |
 هیدرازین |
 تتراهیدروفوران (twist conformation) |
| C3 | E C3 | propeller, chiral |  تریفنیلفسفین |
 تریاتیلآمین |
 فسفریک اسید |
| C2h | E C2 i σh | planar with inversion center, no vertical plane |  ایزومری سیس–ترانس-۱٬۲-دیکلرواتن |
 ایزومری سیس–ترانس-دینیتروژن دیفلورید |
 ایزومری سیس–ترانس-آزوبنزن |
| C3h | E C3 C32 σh S3 S35 | propeller |  بوریک اسید |
 فلوروگلوسینول (1,3,5-trihydroxybenzene) |
|
| C2v | E C2 σv(xz) σv'(yz) | angular (H2O) or see-saw (SF4) or T-shape (ClF3) |  ویژگیهای آب |
 سولفور تترافلورید |
 تریفلورید کلر |
| C3v | E 2C3 3σv | trigonal pyramidal |  non-inverting آمونیاک |
 فسفریل کلرید |
 کوبالت تتراکربونیل هیدرید، HCo(CO)4 |
| C4v | E 2C4 C2 2σv 2σd | square pyramidal |  اکسیهگزافلورید زنون |
 پنتابوران، B5H9 |
 nitroprusside anion [Fe(CN)5(NO)]2− |
| C5v | E 2C5 2C52 5σv | 'milking stool' complex |  Ni(C5H5)(NO) |
 کورانولن |
|
| D2 | E C2(x) C2(y) C2(z) | twist, chiral |  بیفنیل (skew conformation) |
 توئیستان (C10H16) |
cyclohexane twist conformation |
| D3 | E C3(z) 3C2 | triple helix, chiral |  تریس (اتیل ان دی آمین) کبالت(III) کلرید |
 پتاسیم فریاکسالات |
|
| D2h | E C2(z) C2(y) C2(x) i σ(xy) σ(xz) σ(yz) | planar with inversion center, vertical plane |  اتیلن |
 پیرازین |
 دیبوران |
| D3h | E 2C3 3C2 σh 2S3 3σv | trigonal planar or trigonal bipyramidal |  تریفلورید بور |
 فسفر پنتاکلرید |
 سیکلوپروپان |
| D4h | E 2C4 C2 2C2' 2C2" i 2S4 σh 2σv 2σd | square planar |  زنون تترافلورید |
 پتاسیم اکتاکلرودیمولیبدات |
 Trans-[CoIII(NH3)4Cl2]+ (excluding H atoms) |
| D5h | E 2C5 2C52 5C2 σh 2S5 2S53 5σv | pentagonal |  آنیون سیکلوپنتادیانیل |
 روتنوسن |
 فولرن سی۷۰ |
| D6h | E 2C6 2C3 C2 3C2' 3C2‘’ i 2S3 2S6 σh 3σd 3σv | hexagonal |  بنزن |
 بیس (بنزن) کروم |
 کرونن (C24H12) |
| D7h | E C7 S7 7C2 σh 7σv | heptagonal |  tropylium (C7H7+) cation |
||
| D8h | E C8 C4 C2 S8 i 8C2 σh 4σv 4σd | octagonal |  سیکلواکتاتتراان (C8H82−) anion |
 اورانوسن |
|
| D2d | E 2S4 C2 2C2' 2σd | ۹۰° twist |  آلن (شیمی) |
 tetrasulfur tetranitride |
 دیبوران (۴) (excited state) |
| D3d | E 2C3 3C2 i 2S6 3σd | ۶۰° twist |  اتان (staggered صورتبندی) |
 دیکبالت اکتاکربونیل (non-bridged همپار) |
 cyclohexane chair conformation |
| D4d | E 2S8 2C4 2S83 C2 4C2' 4σd | ۴۵° twist |  sulfur (crown conformation of S8) |
 دیمنگنز دکاکربونیل (staggered rotamer) |
 نیتروسونیوم اوکتافلوروکسنات (VI) (idealized geometry) |
| D5d | E 2C5 2C52 5C2 i 2S103 2S10 5σd | ۳۶° twist |  فروسن (staggered rotamer) |
||
| S4 | E 2S4 C2 |  1,2,3,4-tetrafluorospiropentane[۲] |
|||
| Td | E 8C3 3C2 6S4 6σd | چهاروجهی |  متان |
 فسفر پنتااکسید |
 آدامانتان |
| Th | E 4C3 4C32 i 3C2 4S6 4S65 3σh | دوازدهوجهی | |||
| Oh | E 8C3 6C2 6C4 3C2 i 6S4 8S6 3σh 6σd | octahedral or مکعب |  هگزا فلوراید گوگرد |
 مولیبدن هگزا کربونیل |
 کوبان (مولکول) |
| Ih | E 12C5 12C52 20C3 15C2 i 12S10 12S103 20S6 15σ | بیستوجهی یا دوازدهوجهی |  فولرن باکمینستر |
 سزیم دودکابورات |
 دودکاهدران |
منابع
[ویرایش]- ↑ Miessler, Gary L. (1999). Inorganic Chemistry (2nd ed.). Prentice-Hall. pp. 621-630. ISBN 0-13-841891-8.
Character tables (all except D7h)
- ↑ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall. pp. 111–112. ISBN 978-0131755536.