結(jié)構(gòu)化學(xué)課后答案第四章(已修改)
2025-07-05 17:40 本頁面
【正文】 04分子的對稱性【】和都是直線型分子，寫出該分子的對稱元素。解：HCN：。 CS2：【】寫出分子中的對稱元素。解：【】寫出三重映軸和三重反軸的全部對稱操作。解：依據(jù)三重映軸S3所進(jìn)行的全部對稱操作為： ， ，依據(jù)三重反軸進(jìn)行的全部對稱操作為： ， ，【】寫出四重映軸和四重反軸的全部對稱操作。解：依據(jù)S4進(jìn)行的全部對稱操作為：依據(jù)進(jìn)行的全部對稱操作為： 【】寫出和通過原點并與軸重合的軸的對稱操作的表示矩陣。解：， 【】用對稱操作的表示矩陣證明：（a） （b） （c） 解：（a）， 推廣之，有，即：一個偶次旋轉(zhuǎn)軸與一個垂直于它的鏡面組合，必定在垂足上出現(xiàn)對稱中心。（b） 這說明，若分子中存在兩個互相垂直的C2軸，則其交點上必定出現(xiàn)垂直于這兩個C2軸的第三個C2軸。推廣之，交角為的兩個軸組合，在其交點上必定出現(xiàn)一個垂直于這兩個C2軸軸，在垂直于軸且過交點的平面內(nèi)必有n個C2 軸。進(jìn)而可推得，一個軸與垂直于它的C2 軸組合，在垂直于的平面內(nèi)有n個C2 軸，相鄰兩軸的夾角為。（c） 這說明，兩個互相垂直的鏡面組合，可得一個軸，此軸正是兩鏡面的交線。推而廣之，若兩個鏡面相交且交角為，則其交線必為一個n次旋轉(zhuǎn)軸。同理，軸和通過該軸的鏡面組合，可得n個鏡面，相鄰鏡面之交角為?！尽繉懗觯ǚ词剑┓肿尤繉ΨQ操作及其乘法表。解：反式C2H2Cl2分子的全部對稱操作為：對稱操作群的乘法為：EEEEEE【】寫出下列分子所歸屬的點群：，氯苯，苯，萘。解：分子HCNSO3C6H5ClC6H6C10H8點群【】判斷下列結(jié)論是否正確，說明理由。（a） 凡直線型分子一定有軸；（b） 甲烷分子有對稱中心；（c） 分子中最高軸次與點群記號中的相同（例如中最高軸次為軸）；（d） 分子本身有鏡面，它的鏡像和它本身相同。解：（a） 正確。直線形分子可能具有對稱中心（點群），也可能不具有對稱中心（點群）。但無論是否具有對稱中心，當(dāng)將它們繞著連接個原子的直線轉(zhuǎn)動任意角度時，都能復(fù)原。因此，所有直線形分子都有軸，該軸與連接個原子的直線重合。（b） 不正確。因為，若分子有對稱中心，則必可在從任一原子至對稱中心連線的延長線上等距離處找到另一相當(dāng)原子。甲烷分子（點群）呈正四面體構(gòu)型，顯然不符合此條件。因此，它無對稱中心。按分子中的四重反軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)反演操作時，反演所依據(jù)的“反軸上的一個點”是分子的中心，但不是對稱中心。事實上，屬于點群的分子皆無對稱中心。（c） 就具體情況而言，應(yīng)該說（c）不全錯，但作為一個命題，它就錯了。這里的對稱軸包括旋轉(zhuǎn)軸和反軸（或映軸）。在某些情況中，分子最高對稱軸的軸次（n）與點群記號中的n相同，而在另一些情況中，兩者不同。這兩種情況可以在屬于，和等點群的分子中找到。在點群的分子中，當(dāng)n為偶數(shù)時，最高對稱軸是軸或軸。其軸次與點群記號中的n相同。例如，反式C2H2Cl2分子屬點群，其最高對稱軸為軸，軸次與點群記號的n相同。當(dāng)n為基數(shù)時，最高對稱軸為，即最高
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