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(duì)稱性【】和都是直線型分子，寫出該分子的對(duì)稱元素。解：HCN：。 CS2：【】寫出分子中的對(duì)稱元素。解：【】寫出三重映軸和三重反軸的全部對(duì)稱操作。解：依據(jù)三重映軸S3所進(jìn)行的全部對(duì)稱操作為： ， ，依據(jù)三重反軸進(jìn)行的全部對(duì)稱操作為： ， ，【】寫出四重映軸和四重反軸的全部對(duì)稱操作。解：依據(jù)S4進(jìn)行的全部對(duì)稱操作為：依據(jù)進(jìn)行的全部對(duì)稱操作為： 【】寫出和通過原點(diǎn)并與軸重合的軸的對(duì)稱操作的表示矩陣。解：， 【】用對(duì)稱操作的表示矩陣證明：（a） （b） （c） 解：（a）， 推廣之，有，即：一個(gè)偶次旋轉(zhuǎn)軸與一個(gè)垂直于它的鏡面組合，必定在垂足上出現(xiàn)對(duì)稱中心。（b） 這說明，若分子中存在兩個(gè)互相垂直的C2軸，則其交點(diǎn)上必定出現(xiàn)垂直于這兩個(gè)C2軸的第三個(gè)C2軸。推廣之，交角為的兩個(gè)軸組合，在其交點(diǎn)上必定出現(xiàn)一個(gè)垂直于這兩個(gè)C2軸軸，在垂直于軸且過交點(diǎn)的平面內(nèi)必有n個(gè)C2 軸。進(jìn)而可推得，一個(gè)軸與垂直于它的C2 軸組合，在垂直于的平面內(nèi)有n個(gè)C2 軸，相鄰兩軸的夾角為。（c） 這說明，兩個(gè)互相垂直的鏡面組合，可得一個(gè)軸，此軸正是兩鏡面的交線。推而廣之，若兩個(gè)鏡面相交且交角為，則其交線必為一個(gè)n次旋轉(zhuǎn)軸。同理，軸和通過該軸的鏡面組合，可得n個(gè)鏡面，相鄰鏡面之交角為?！尽繉懗觯ǚ词剑┓肿尤繉?duì)稱操作及其乘法表。解：反式C2H2Cl2分子的全部對(duì)稱操作為：對(duì)稱操作群的乘法為：EEEEEE【】寫出下列分子所歸屬的點(diǎn)群：，氯苯，苯，萘。解：分子HCNSO3C6H5ClC6H6C10H8點(diǎn)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(duì)稱中心；（c） 分子中最高軸次與點(diǎn)群記號(hào)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(duì)稱中心（點(diǎn)群），也可能不具有對(duì)稱中心（點(diǎn)群）。但無論是否具有對(duì)稱中心，當(dāng)將它們繞著連接個(gè)原子的直線轉(zhuǎn)動(dòng)任意角度時(shí)，都能復(fù)原。因此，所有直線形分子都有軸，該軸與連接個(gè)原子的直線重合。（b） 不正確。因?yàn)?，若分子有?duì)稱中心，則必可在從任一原子至對(duì)稱中心連線的延長(zhǎng)線上等距離處找到另一相當(dāng)原子。甲烷分子（點(diǎn)群）呈正四面體構(gòu)型，顯然不符合此條件。因此，它無對(duì)稱中心。按分子中的四重反軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)反演操作時(shí)，反演所依據(jù)的“反軸上的一個(gè)點(diǎn)”是分子的中心，但不是對(duì)稱中心。事實(shí)上，屬于點(diǎn)群的分子皆無對(duì)稱中心。（c） 就具體情況而言，應(yīng)該說（c）不全錯(cuò)，但作為一個(gè)命題，它就錯(cuò)了。這里的對(duì)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(duì)稱軸的軸次（n）與點(diǎn)群記號(hào)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(diǎn)群的分子中找到。在點(diǎn)群的分子中，當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，最高對(duì)稱軸是軸或軸。其軸次與點(diǎn)群記號(hào)中的n相同。例如，反式C2H2Cl2分子屬點(diǎn)群，其最高對(duì)稱軸為軸，軸次與點(diǎn)群記號(hào)的n相同。當(dāng)n為基數(shù)時(shí)，最高對(duì)稱軸為，即最高
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