与对称中心对应的对称操作叫反演.ppt

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1、《结构化学》之对称元素与对称操作化学与材料科学学院翟高红14.1对称元素与对称操作4.2对称操作的矩阵表示、对称元素的组合4.3分子点群4.4对称性与偶极矩、旋光性的关系第四章分子的对称性4.1对称元素与对称操作2对称性普遍存在：对称的雪花3建筑艺术中的对称性自然界中的对称性4题织锦图回文春晚落花余碧草，夜凉低月半梧桐。人随雁远边城暮，雨映疏帘绣阁空。空阁绣帘疏映雨，暮城边远雁随人。桐梧半月低凉夜，草碧余花落晚春。苏轼文学中的对称5671，分子点群能简明表达分子构型；2，可判断分子的一些静态性质，如偶极矩、旋光性、振

2、动模式等；3，推测反应机理，指导实验合成，如前线轨道理论；4，可使许多繁杂的计算得到简化：高阶久期方程的简化、对称性匹配函数（群轨道、杂化轨道）的构造；5，……对称性的用途：8不改变分子中各原子间距离使分子几何构型发生位移的一种动作。操作（operation）旋转4.1对称元素与对称操作9H1H2O不改变物体内任何点之间的相对位置而可使物体复原的操作，称为对称操作。复原是指如果不借助于标号（原子编号）是无法区别的。对称操作（symmetryoperation）H1H2O10对称操作所依据的几何要素叫对称元素。（点、线

3、、面及组合）对称元素（symmetryelement）点对称中心线对称轴面对称面组合映轴、反轴114.1.1恒等元素E和恒等操作Ê此对称操作为不动动作，称主操作或恒等操作。任何分子都存在恒等元素，称为平俗、平庸或平凡元素。12若能将空间任意一点(x,y,z)变为(-x,-y,-z)，则坐标原点就叫对称中心。与对称中心i对应的对称操作叫反演，或倒反。4.1.2对称中心i和反演操作xyi13n为偶数n为奇数连续进行两次反演操作等于主操作，即。144.1.3旋转轴Cn和旋转操作Ĉn旋转操作是将分子绕通过其中心的轴旋转一定的

4、角度使分子复原的操作，旋转依据的轴称为旋转轴（或对称轴），能使图形复原的最小旋转角（0除外）称为基转角，记360/=n，则旋转轴记为Cn。一个对称元素可以对应多个对称操作。n重旋转轴可衍生出n-1个旋转操作，记为Ĉni(i=1,2,…,n-1),Ĉnn=Ê(n为任意正整数)。例如C3轴相对应的三个对称操作为Ĉ31,Ĉ32,Ê。15一个分子可能有几个对称轴，其中n值最大者作主轴，通常选作z轴。例如BF3有一个C3主轴,有三个C2次轴：16C1轴17NH3,HCCl3,PCl5,Fe(CO)5等分子中有C3轴；N

5、i(CN)42-,SF6等分子中有C4轴；PCl5Ni(CN)42-18Fe(C5H5)2,IF7等分子中有C5轴；C6H6分子中有C6轴；H2,HCl,CO等直线分子有C∞轴。Fe(C5H5)2H2CO俯视图19镜面（或对称面），是平分分子的平面，它把分子图形分成两个完全相等的两个部分，两部分之间互为镜像关系。与对称面相对应的操作是反映，它把分子中的任一点都反映到镜面的另一侧垂直延长线的等距离处。4.1.4镜面m或和反映操作20与反演操作相同，连续进行两次反映操作等于恒等操作。21PCl5累积式丙二烯H1H2OH

6、2O224.1.5象转轴(或映轴)Sn和旋转反映操作Ŝn这是一个复合动作：先绕轴旋3600/n（并未进入等价图形），接着按垂直于轴的平面h进行反映（图形才进入等价图形）。对应的操作为23旋转90°反映CH4的四重象转轴S4及旋转反映操作相互等价244.1.6反轴In和旋转反演操作În这也是一个复合对称操作：先绕轴旋转3600/n(并未进入等价图形)，接着按对称中心(在轴上)进行反演(图形才进入等价图形)。对应的操作为25具有I4轴的分子经过I41的操作：CH4分子中三个相互垂直相交的I4轴：261，会判断对称元素与

7、对称操作：E、i、Cn、、Sn、In。2，各对称操作的代数形式——表示矩阵，补：矩阵的相乘。3，各对称元素间有无联系？能否由两个的组合推出第三个？总结274.1对称元素与对称操作4.2对称操作的矩阵表示、对称元素的组合4.3分子点群4.4对称性与偶极矩、旋光性的关系第四章分子的对称性4.2对称操作的矩阵表示、对称元素的组合2829谢谢各位老师！30