Chapter 1 yeu to doi xung VTN

65 5 1
  • Loading ...
1/65 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 01/12/2016, 21:26

Đối xứng phân tử Đối xứng phân tử  Giảng viên: TS Vũ Thị Ngân Giới thiệu Trang web tương tác trực tiếp giúp hiển thị yếu tố đối xứng phép đối xứng: 1) http://symmetry.otterbein.edu/ 2) http://www.molwave.com/ (Phần mềm sử dụng web: 3DMolSym) Trangg web tra cứu bảngg đặc ặ biểu thôngg tin khác: http://www.webqc.org/symmetry.php Giới thiệu Tài liệu: - Đào Đình Thức, Đối ố xứng phân tử ứng dụng lý thuyết nhóm hóa học, Nhà xuất giáo dục, 1999 1999 - J S Ogden, Introduction to Molecular Symmetry, Oxford Chemistry Primers, Primers 2001 2001 - F Albert Cotton, Chemical Application of Group Theory, 3rd Edition, JJohn Wiley & Sons, Inc, 1990 Đối xứng gì? Đối xứng thuộc tính giới vật chất, tồn khắp nơi nơi Chươngg 1. Đối xứngg p phân tử H(2) O(1) C O N(1) H(3) H(2) H(4) H(3) Cl F F Sb F F Br C2 O z C2 Ha Hb y O x v Ha 104o29 29' C2 Hb v’ Quay 900 O Ha b) Hb C2 O Ha Hb Q Quay 1800 Khái niệm Yếu tố đối xứng (của phân tử): điểm, đường thẳng hay mặt ặ phẳng hẳ (đi qua í hấ ộ điểm điể ủ phân hâ tử) ử) màà biến đổi phân tử qua yếu tố đưa phân tử tới vị trí hay hình dạng không khác với (vị trí hay hình dạng) ban đầu mặt vật lý Phép đối xứng (phép biến đổi đối xứng phân tử): phép biến đổi phân tử qua yếu tố đối xứng đưa phân tử tới vịị trí t í hay h hình hì h dạng d ới không khô khác với ới ban b đầu đầ vềề mặt vật lý Phân loại Yếu tố đối xứng phân tử: trục quay, mặt phẳng đối xứng, tâm đối xứng Phép đối xứng phân tử: phép quay, quay phép phản chiếu, chiếu phép nghịch đảo, phép phản chiếu quay phép đồng hất (cần ( ầ thiết cho h ự hoàn h chỉnh hỉ h vềề mặt ặt toán t học, h sẽẽ học h sau) Một số phân tử đối xứng qua tâm lại không chứa tâm nghịch đảo đảo Phép phản chiếu quay Sn T phản Trục chiếu hiế quay SSn - Là tổ hợp ợp ((theo thứ tự ự bất kì)) p phép pq quayy q quanh trục qua phân tử phép phản chiếu nguyên tử qua mp thẳng góc với trục trên, kí hiệu Sn - Nói chung, phép quay phép phản chiếu qua mp vuông góc với trục quay không thiết phải phép đx phân tử Các loại trục phản chiếu quay phân tử Góc quay  n = 360/ 180 120 90 72 60 45 36 10 Trục phản chiếu ế quay  Sn S2 S3 S4 S5 S6 S8 S10 Minh họa trục quay S2: - C2(z) phép quay phân tử - (xy) ( y) khôngg p phải p phép pp phản chiếu p phân tử nàyy - Thực liên tục phép biến đổi hình học thu cấu hình tương đương với cấu hình ban đầu ầ nên phép biến ế đổi ổ kết ế hợp gọi phép phản chiếu quay, kí hiệu S2 Nhận xét: S2=i Minh họa trục quay S3: - C3(z) ( ) phép quay ủ phân hâ tử - h(xy) phép phản chiếu phân tử - Thực liên tục phép biến đổi hình học thu cấu hình tương đương với cấu hình ban đầu nên p phép p biến đổi kết hợp p cũngg ggọi p phép pp phản chiếu quay, kí hiệu S3 Khái quát: -Nếu Nếu phân tử có phép quay Cn (n lẻ) phép phản chiếu h phân tử có phép phản chiếu quay Sn - Ngược lại, phân tử tồn phép phản chiếu quay Sn (n lẻ) phải tồn Cn h độc lập Đối ố với n chẵn ẵ mối ố liên hệ không Minh họa trục quay S4: (phân tử CH4) (p Phép phản chiếu-quay S4 phân tử CH4 - C4 - h - Có S4 Minh họa trục quay S5: phân tử ferrocene dạng che khuất, Fe(C5H5)2 - Có C5 - Có h - Có S4 Minh họa trục quay S6: (phân tử C2H6 xen kẽ)) (p - C6 - h - Có S6 Minh họa trục quay S10: phân tử ferrocene dạng che xen kẽ, Fe(C5H5)2 - C10 - khôngg có h - Có S10 Phép đối xứng sinh trục phản quayy Sn (Để tìm số pphépp đối xứngg yyếu tố đối chiếu q xứng tạo ta lũy thừa phép đối xứng ban đầu đạt phép đồng nhất) Trục Sn với n chẵn tạo n phép đối xứng: Sn, Sn2, Sn3, …, Snn=E E 1) S2  phép đối xứng S2=i, S2=E 2)) S4  p phép p đối xứng g S4, S42=C2, S43, S44=E 3) S6  phép đối xứng S6, S62=C3, S64=C32, S65, S66=E  Trục S6 tồn đồng thời với trục C3 Trục Sn với n lẻ tạo 2n phép đối xứng: Sn, Sn2, Sn3, …, Snn, Snn+1, … Sn2n 1) S3  S3, S32=C32, S33=, S34=C3, S35, S36=E  Trục S3=C C3 mp h tồn đồng thời 2) S5  S5, S52=C C52, S53, S54=C C54, S55=, , S56=C5, S57, S58=C53, S59, S510=E Khái quát: Sn = h.C Cn  (Sn)n = (h)n.(Cn)n = (h)n (Cn)n = E - Nếu n chẵn  có n phép đối xứng, Cn h phép đối xứng độc lập, trục Sn trùng với trục Cn/2, (Sn)n = E, S2=i - Nếu n lẻ  có 2n phép đối xứng, xứng Cn h phép đối xứng độc lập, trục Sn trùng với trục Cn, ((Sn)n = h, ((Sn)2n = E [...].. .1.  Trục quay (proper rotation axis) Cn Phép quay C quay Cn n = 2/,  là góc quay để đưa phân tử tới vị trí hay hình dạng mới không khác với ban đầu về mặt vật lý  Cn là trục quay bậc n C2 O z C2 Ha Hb y O x v Ha 10 4o29' C2 Hb v’ Ha b) Trục qquay C2 Phép quay C2, C22=E, C23=C2 Quay 900 O Hb C2 O Ha Hb Quay 18 00 Góc quay 18 0 12 0 90 72 60 n 2 3 4 5 6 Trục quay C2 C3 C4 C5 C6 Ví dụ 1: Các... phân tử alen CH2=CH=CH CH CH2 B1: Xđ trục đx Có 3 trục C2 B2: Xđ mp đx: - Có 2 mp chứa trục chính và chia đôi 2 trục C2 vuông góc với trục chính  d (phân tử này không dung mp v) Ví dụ: Xác định mp đối ố xứng của ion C5H 51 h và 5 v Xác định mp đối xứng của phân tử benzen C6H6 1 h và 3 v., 3 d Phép phản xạ qua mặt phẳng đối xứng: - Mỗi ỗ mp đối ố xứng chỉ tạo ra 1 phép đối ố xứng (không kểể phép... mp chứa trục chính và một trục C2 1 mp h: là mp phân tử Fa Fa B B Fc Fb Fc Fa Fc B B Fc Fc Fb Fb Fa F b Fa F b B B Fb Fc Fa Mp đối xứng tương đương: Nếu phân tử có 1 phép đx bất kì đưa mp đx này đến trùng với mp p đối xứngg khác thì các mp p đx đó là tươngg đươngg với nhau Ví dụ: BF3: có 3 mp v tương đương nhưng các mp đó không tương đương với mp h  BF3 có 3v và 1 h H2O: có 2 mp v nhưng không... xứng phân tử - Sử dụng hệ tọa độ tay phải hoặc tay trái (x: ngón trỏ, y: ngón ó giữa, iữ z: ngón ó cái) ái) Trục z được chọn theo các quy tắc sau: 1) Nếu phân tử chỉ có 1 trục quay thì trục đó được chọn là trục z (Hệ tọa độ tay phải) 2) Nếu phân tử có nhiều hơn 1 trục quay thì trục có bậc cao hơn được chọn là trục z 3) Nếu phân tử có nhiều trục cùng bậc thì trục nối nhiều nguyên ê tử ử nhất hấ được đ... 18 00 Góc quay 18 0 12 0 90 72 60 n 2 3 4 5 6 Trục quay C2 C3 C4 C5 C6 Ví dụ 1: Các trục quay của phân tử BF3 1) Trục quay C3 Phép quay C3, C32 Phép quay C33 = E (phép đồng nhất, không làm gì cả) 2) Trục quay C2 Phép quay C2 Có 3 phép quay C2: quay quanh trục B – Fa; B – Fb; B – Fc Các trục quay: 1 trục C3 (trục quay chính) và 3 trục C2 (vuông góc với trục quay chính) phép p qquay: y C3, C32, C2, C2’,,... xác định các mp đối xứng của phân tử: - Xác định trục z (chứa trục chính), các mp xy, yz và xz - Các mp xz và yz là v - xy là mp vuông góc với trục z là h Phân tử có thểể có nhiều ề hơn 1 mp v nhưng chỉ có thểể có 1 mp h Đối ố với ớ phân tử ử đơn giản: ả -Nếu trong phân tử có số lẻ nguyên tử của một nguyên tố nào đó thì mp đx đó, đ phải hải đi qua ít nhất hất một ột nguyên ê tử tử -Nếu trong phân... đươngg với nhau Ví dụ: BF3: có 3 mp v tương đương nhưng các mp đó không tương đương với mp h  BF3 có 3v và 1 h H2O: có 2 mp v nhưng không tương đương với nhau  H2O có v và v’ Phân tử PtCl42- có: 1 mp h 4 mp p v, các mp p v nàyy khôngg tươngg đươngg và được ợ chia thành 2 loại: v là các mp đi qua nguyên tử Pt và 2 nguyên tử Cl d là các mp đi qua nguyên tử Pt và chia đôi góc ClPtCl Mp đối xứng
- Xem thêm -

Xem thêm: Chapter 1 yeu to doi xung VTN, Chapter 1 yeu to doi xung VTN, Chapter 1 yeu to doi xung VTN

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập