تقارن مولکولی

تقارن مولکولی (به انگلیسی: Molecular Symmetry) ، ویژگی‌های تقارنی یک ترکیب شیمیایی است. در دانش شیمی، مولکول‌ها بر اساس تقارن‌شان، رده‌بندی می‌گردند.

عناصر تقارن مولکول فرمالدهید. c۲ یک محور چرخش ۱۸۰ درجه است. σv و σv' دو صفحه تقارنی غیر معادل هستند.

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 تقارنویرایش

  • 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 متداولویرایش

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 2CΦ ∞σv linear  
هیدروژن فلوئورید (and all other heteronuclear مولکول دواتمی)
 
نیتروز اکسید
(dinitrogen monoxide)
 
هیدروژن سیانید
(hydrogen cyanide)
D∞h E 2CΦ ∞σi i 2SΦ ∞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 2C3v trigonal pyramidal  
non-inverting آمونیاک
 
فسفریل کلرید
 
کوبالت تتراکربونیل هیدرید، HCo(CO)4
C4v E 2C4 C2vd square pyramidal  
اکسی‌هگزافلورید زنون
 
پنتابوران، B5H9
 
nitroprusside anion [Fe(CN)5(NO)]2−
C5v E 2C5 2C52v '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 2S3v trigonal planar or trigonal bipyramidal  
تری‌فلورید بور
 
فسفر پنتاکلرید
 
سیکلوپروپان
D4h E 2C4 C2 2C2' 2C2" i 2S4 σhvd square planar  
زنون تترافلورید
 
پتاسیم اکتاکلرودی‌مولیبدات
 
Trans-[CoIII(NH3)4Cl2]+ (excluding H atoms)
D5h E 2C5 2C52 5C2 σh 2S5 2S53v pentagonal  
آنیون سیکلوپنتادی‌انیل
 
روتنوسن
 
فولرن سی۷۰
D6h E 2C6 2C3 C2 3C2' 3C2‘’ i 2S3 2S6 σhdv hexagonal  
بنزن
 
بیس (بنزن) کروم
 
کرونن (C24H12)
D7h E C7 S7 7C2 σhv heptagonal  
tropylium (C7H7+) cation
D8h E C8 C4 C2 S8 i 8C2 σhvd 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 2S6d 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 2S10d ۳۶° twist  
فروسن (staggered rotamer)
S4 E 2S4 C2  
1,2,3,4-tetrafluorospiropentane[۲]
Td E 8C3 3C2 6S4d چهاروجهی  
متان
 
فسفر پنتااکسید
 
آدامانتان
Th E 4C3 4C32 i 3C2 4S6 4S65h دوازده‌وجهی
Oh E 8C3 6C2 6C4 3C2 i 6S4 8S6hd 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

منابعویرایش

  1. Miessler, Gary L. (1999). Inorganic Chemistry (2nd ed.). Prentice-Hall. pp. 621–630. ISBN 0-13-841891-8. Character tables (all except D7h)
  2. Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall. pp. 111–112. ISBN 978-0131755536.