Upload
others
View
11
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Molekulska simetrija
•Simetrija molekule pomaže u određivanju fizikalnihosobina molekule i ukazuje kako se neka reakcijamože odviti.
•Simetrijska razmatranja se koriste pri konstrukcijimolekulskih orbitala, pri razmatranju elektronskestrukture i u diskusiji molekulskih vibracija.
•Simetrijske operacije - radnje koje ostavlja molekuluprividno nepromjenjenu,
Svakoj SO pridružen je simetrijski element: točka, crta ili ravnina u odnosu na koji se vrši SO.
Element simetrije Simetrijska operacija Simbol
identitet E
n- puta simetrijska os rotacija za 2π/n puta Cn
zrcalna ravnina refleksija σ
inverzijski centar inverzija i
n-puta os nepravilne rotacije rotacija za 2π/n puta praćenarefleksijom okomitom na osrotacije
Sn
Identitet operacija, E ostavlja cijelu molekulu nepromijenjenom
(svaka molekula ima bar ovu operaciju)
n-puta rotacija, Cn, molekula ostaje nepromijenjena nakon rotacije
za kut 360/n, simetrijski element je pravac oko kojeg se vrši rotacija
H2O C2 = 180o
NH3 C3 = 120o
Refleksija je zrcalna slika kroz određenu ravninu simetrije.
Dvije međusobno okomite zrcalne ravnine σv i σ'v kod molekule vode s odgovarajućim refleksijskim operacijama, ravnine se međusobno sijeku u C2 osi. Oznaka za zrcalne ravnine ima indeks "v" jer su paralelne s osi rotacije.
Inverzija je takva operacija kod koje se svaki atom projicirapravocrtno kroz jednu točku na istu udaljenost s drugestrane
[Fe(CN)6]4-
para-[Fe(H2O)2(CN)4]2-
trans-[Fe(H2O)2(CN)4]2-
Treba paziti da se ne poistovjeti inverzna operacija (a) s C2 rotacijom (b)
Nepravilna rotacija je složena operacija, sastoji se odrotacije za točno određeni kut oko neke osi a zatimslijedi refleksija kroz ravninu okomitu na os rotacije
CH4
Operacija se sastoji od rotacije molekule CH4 za 90o oko osi što dijeli dva HCH kuta i refleksije kroz ravninu okomitu na os rotacije. Oznaka za zrcalnu ravninu ima indeks "h" jer je okomita na os rotacije.
S2 = iS1 = σ;
Refleksija Inverzija
grupa Elementi simetrije oblik primjer
• Simetrija molekule određena
je grupom elemenata
simetrije
• Grupa elemenata simetrije
čije operacije ostavljaju
najmanje jednu točku
molekule nepomaknutu zovu
se točkine simetrijske grupe.
Linearne molekule
a) imaju centar simetrije (H2, F2, O2, N2, CO2, HgCl2, XeF2..)
b) nemaju centar simetrije (HCl, CO, HF, N2O, OCS...)
D∞h imaju ravninu simetrije i
bilo koji zaokret uzduž veze okomite na ravninu simetrije
C∞v bilo koji zaokret uzduž veze
Voda (H2O) - točkina simetrijska grupa C2v
C 2v E C2 σv (xz)
σv' (yz)
atomske orbitale, f(x,z,y)
A1 1 1 1 1 z, x2, y2, z2 A2 1 1 -1 -1 xz
B1 1 -1 1 -1 x, xy B2 1 -1 -1 1 z, zy
f(x, y, z) → f(x, y, z) 1 f(x, y, z) → -f(x, y, z) -1f(x, y, z) → f´(x, y, z) 0
Amonijak (NH3) - C3v
C3v E 2C3 3σv atomske oritale
A1 1 1 1 z, z2
A2 1 1 -1
E 2 -1 0 (x,y), (x2-y2, xy), (xz,yz)