di

Quali sono gli elementi di simmetria degli isomeri del diclorociclobutano?

Dato che non hai specificato quali isomeri, ne elencherò semplicemente quattro (supponendo che siano su carboni diversi):

Da sinistra a destra, abbiamo il cis-1,3, trans-1,3, trans-1,2 e cis-1,2 isomeri. Li etichetterò da sinistra a destra, isomeri (1), (2), (3) e (4).

(1): #E#, #C_2#, #sigma_v(xz)#, #sigma_v(yz)#
(2): #E#, #C_2#, #i#, #sigma_h#
(3): #E, C_2#
(4): #E, sigma_h#

Quindi in poche parole:

(1): Identità, un asse di rotazione, due piani di riflessione
(2): Identità, un asse di rotazione, un punto di inversione, un piano di riflessione
(3): Identità, un asse di rotazione
(4): Identità, un piano di riflessione

NOTA BENE: Risposta lunga! Forse difficile da visualizzare ...

Il possibile, primario elementi di simmetria nel complesso (per qualsiasi composto) sono:

  • #E#, la identità elemento, per completezza.
  • #C_n#, la asse di rotazione principale, dove una rotazione di #360^@/n# su questo asse restituisce la molecola originale. Questo è definito per richiedere l'angolo di rotazione più grande per restituire la molecola originale.
    Definiamo questo per essere lungo il #bb(z)# asse.
  • #C_n'#, qualunque altro asse di rotazione, definito in modo simile; solo qualcosa che non è il precedentemente definito #C_n#. Potrebbe essere perpendicolare.
  • #sigma_v#, la piano di riflessione verticale, lineare con l'asse di rotazione principale #C_n#. Generalmente, attraversa gli atomi.
  • #sigma_h#, la piano di riflessione orizzontale, generalmente sul piano di una molecola ciclica che è perpendicolare al #C_n# asse.
    Se no #C_n# l'asse esiste tranne il banale #C_1# (#C_1 = E#), quindi assegniamo un piano di riflessione come #sigma_h#.
  • #sigma_d#, la piano di riflessione diedro, generalmente tra due atomi, bisecando un legame (questo non è comune a meno che #sigma_v# e #sigma_h# sono anche identificati).
  • #i#, la punto di inversione. Fondamentalmente prendi le coordinate #(x,y,z)# e scambiali con le coordinate #(-x,-y,-z)#.

Ovviamente, tutti e quattro gli isomeri hanno #bb(E)#, perché sono tutti se stessi. A parte questo...

ISOMER (1)

  • C'è uno #C_n# asse attraverso l'anello, attraverso il piano dello schermo. Cioè un #bb(C_2)# asse di rotazione principale, lungo il #z#-asse. Pertanto, il piano dell'anello è il #xy#-aereo.
  • C'è uno #bb(sigma_v(xz))# piano di riflessione verticale che taglia in due la molecola attraverso carbonio-1 e carbonio-3 (perpendicolare all'anello).
  • Ce n'è uno in più #bb(sigma_v(yz))# piano di riflessione verticale che taglia in due la molecola attraverso carbonio-2 e carbonio-4 (perpendicolare all'anello).

Questo, a proposito, assegna questa molecola a #bb(C_(2v))# gruppo di punti.

ISOMER (2)

Rispetto a (1), non esiste più un #sigma_v(yz)# piano di riflessione attraverso carbon-2 e carbon-4, e non c'è più a #C_2# asse attraverso il piano dello schermo.

  • C'è uno #bb(C_2)# asse bisecare la molecola attraverso carbonio-2 e carbonio-4. Ora lo definiamo come suo #z#-asse. Lascia che il piano della molecola sia il #yz#-plane, quindi (in modo che il #x# l'asse è attraverso il piano dello schermo).
  • C'è un punto di inversione, #bb(i)#. Prova a prendere carbon-1 e carbon-3 e a cambiarne le coordinate. Il tuo cloro cambierebbe esattamente posto.
  • C'è uno #bb(sigma_h(xz))# piano di riflessione verticale che taglia in due la molecola attraverso carbonio-1 e carbonio-3 (perpendicolare all'anello). Dal momento che è perpendicolare a #C_2#, è ancora considerato "orizzontale". Abbiamo appena riorientato i nostri assi.

Questo, a proposito, assegna questa molecola a #bb(C_(2h))# gruppo di punti.

ISOMER (3)

Rispetto a (2), non vi è alcun punto di inversione #i#.

Utilizzando lo stesso ragionamento di in (1) e (2):

  • C'è un #bb(C_2)# asse di rotazione principale che taglia in due #C_1-C_2# legame, e lo definiamo come #z#-asse da allora #n# è il più basso possibile (#C_1 = E#).

E penso che sia così ... Non riesco a trovare alcun piano di riflessione. Non c'è alcun punto di inversione, come ho detto prima, poiché i cloro sono entrambi dalla stessa parte.

Quindi questo è, a proposito, assegnato a #bb(C_2)# gruppo di punti, uno di bassa simmetria.

ISOMER (4)

Rispetto a (3), in realtà esiste un piano di riflessione, ma no #C_n# asse...

  • Tutto quello che vedo è a #bb(sigma_h)# piano di riflessione, poiché non esiste #C_n# asse che posso trovare. Questo sta bisecando la molecola attraverso il #C_1-C_2# legame (perpendicolare al piano dello schermo).

Quindi questo è, a proposito, assegnato al #bb(C_s)# gruppo di punti, che è di bassa simmetria.

ha senso? Potrebbe essere necessario estrarre un kit modello per visualizzarlo.

Lascia un commento