simetriamolecularegrupodeponto1 141104212303 conversion gate01

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
SIMETRIA MOLECULAR
Prof. SÁVIO
*
SIMETRIA
Correspondência em tamanho, forma ou arranjo, de partes em lados opostos de um plano, seta ou ponto, tendo cada parte em um lado a sua contraparte, em ordem reversa, no outro lado.
Qual árvore é mais simétrica?
*
SIMETRIA
Qual estrutura é mais simétrica?
O estudo de simetria molecular irá nos ensinar a decidir qual a molécula mais simétrica.
Por que estudar simetria?
*
• Determinar as propriedades físicas;
• Orientar como as reações podem ocorrer;
• Justificar os orbitais híbridos que são possíveis em eterminadas moléculas;
• Construir diagramas de energia de orbitais moleculares;
• Discutir estrutura eletrônica;
• Discutir vibrações moleculares;
• Atribuir transições em espectroscopia eletrônica.
SIMETRIA
*
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Operação de simetria  Ação que deixa a molécula aparentemente inalterada.
Ação  ROTAÇÃO através de um ângulo, REFLEXÃO sobre um plano ou INVERSÃO através de um ponto da molécula.
*
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Uma molécula de água pode ser girada por qualquer ângulo através da bissetriz do ângulo HOH, mas somente um giro de 180° deixa-a aparentemente inalterada. (C360/2  C2) 
EXEMPLO DA ÁGUA
*
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Associada a cada operação de simetria há um elemento de simetria.
Elemento de simetria 
 Um ponto, uma linha, ou um plano em relação ao qual a operação de simetria é executada.
*
Elemento de simetria: é a propriedade geométrica que gera a operação. 
para uma rotação precisamos de um eixo de rotação. 
Para uma reflexão precisamos de um plano de simetria. 
Para uma inversão precisamos um centro de inversão.
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
As operações e elementos de simetria mais importantes estão resumidos na tabela
*
A operação identidade (E)Mantém a molécula inalterada. Cada molécula tem no mínimo esta operação.
Rotação por 360°/nUma n-ésima rotação é uma operação de simetria se a molécula parece inalterada após a rotação por 360°/n. 
O elemento de simetria correspondente à rotação é um n-ésimo eixo de rotação C306°/n ou Cn.
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Operação: ROTAÇÃO PRÓPRIA (Cn)
Elemento de simetria: EIXO DE ROTAÇÃO PRÓPRIO (Cn onde n =360o/ângulo de rotação)
Para água: C2
*
Qual eixo tem a molécula de amônia?
Quais as operações a partir desse eixo?
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Eixo de rotação C3
C3+
C3+
C3-
*
A operação reflexão () em um dado plano de uma molécula é uma operação de simetria se a molécula parece inalterada após esta operação.
O plano de reflexão() correspondente é o elemento de simetria.
Na operação inversão (i) cada átomo é projetado numa linha reta por um único ponto, a uma distância igual do outro lado do ponto, após esta operação a molécula parece inalterada.
O elemento correspondente é o centro de inversão (i).
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
Quais os planos de reflexão na molécula H2O?
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
Elementos de simetria na molécula de água.
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
Quais os planos de reflexão na NH3?
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Há três planos de reflexão verticais (v) ao eixo principal C3
*
Quais os planos de reflexão na molécula do benzeno?
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Há um plano de reflexão horizontal (h)
Três planos de reflexão verticais (v) ao eixo de rotação principal C6
Três planos de reflexão diedrais (d) ao eixo de rotação principal C6.
*
Quais os eixos de rotação?
Há um eixo de rotação C6
Três eixos de rotação C2 perpendiculares ao C6
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
A operação de inversão e o centro de inversão i no SF6
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
Rotação imprópria (Sn) é uma operação composta. Consiste numa rotação da molécula por um ângulo de 2/n ao redor de um eixo, seguido de uma reflexão num plano perpendicular a este eixo. 
O elemento correspondente é o n-ésimo eixo de rotação imprópria Sn
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
Identifique as operações nos esquemas abaixo:
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Operação de inversão
Operação de rotação C2
*
Exemplo de um uma rotação imprópria (S4) na molécula do CH4.
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
*
Um eixo S1 equivale a uma plano de reflexão??
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Um eixo S1 equivale a C1 (giro de 360°) seguido de uma reflexão perpendicular
*
Um eixo S2 equivale a um centro de inversão i
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Um eixo S2 equivale a C2 (giro de 180°) seguido de uma reflexão perpendicular
*
Qual conformação de uma molécula CH3CH3 tem um eixo S6?
OPERAÇÕES E ELEMENTOS DE SIMETRIA
Conformação não eclipsada ou alternada
*
GRUPOS DE PONTOS DAS MOLÉCULASOs elementos de simetria da molécula determinam o grupo pontual a que essa molécula pertence.
Para atribuir o grupo de pontos de uma molécula, elabora-se a lista dos elementos de simetria da molécula e compara-se com a lista que define cada grupo de pontos.
GRUPOS PONTUAIS
*
Tabela resumindo alguns grupos de pontos
GRUPOS PONTUAIS
*
GRUPOS PONTUAIS
*
GRUPOS PONTUAIS
*
lineares
cúbicos
*
Aplicações de Simetria
POLARIDADE DAS MOLÉCULAS 
É uma molécula com um momento de dipolo elétrico permanente. 
Como a simetria pode nos ajudar?
Uma molécula com um centro de inversão (i) é uma molécula apolar. Por quê?
A inversão implica que a molécula tem distribuição de carga igual em todos os pontos opostos diametralmente ao centro i
Um momento dipolar não pode ser encontrado perpendicular a um plano de reflexão ou eixo de rotação
Qualquer molécula que tenha um eixo C2 ┴ a um eixo Cn ou um plana h ┴ Cn não pode ser polar
*
A molécula rutenoceno [Ru(C5H5)] é polar?
Aplicações de Simetria
Grupo de pontos D5h
Molécula apolar
D5h (E 2C5 2C52 5C2 2σ5 2S5 3 5σ
*
1. Não apresentam centro de inversão.
2. O momento de dipolo não pode estar perpendicular a
planos de reflexão.
3. O momento de dipolo não pode estar perpendicular a
eixos de rotação.
4. Moléculas que possuem eixos C2 ou σh perpendicular a
um eixo Cn possuem a resultante do momento de dipolo
igual a zero. Ou seja são apolares, apesar da existência
de dipolos. Grupos pontuais: D, T, O e I.
Moléculas Polares:
*
MOLÉCULAS QUIRAIS
Uma molécula quiral não pode ser sobreposta na sua imagem de reflexão.
São opticamente ativas (quando observadas).
Uma molécula quiral e sua imagem são chamados de enantiômeros.
Os pares enantioméricos giram o plano da luz polarizada na mesma magnitude mas para lados opostos.
*
Os critérios da teoria de grupo para a quiralidade de uma molécula são:
Para ser quiral não pode ter Sn.
Grupos que apresentam Sn são: Dnh, Dnd e os grupos Td e Oh.
Cuidado com os eixos Sn disfarçados ( = S1; i=S2).
Logo moléculas com um plano de reflexão não podem ser quirais.
Logo moléculas com centro de inversão não podem ser quirais.
Moléculas Dn podem ser quirais.
MOLÉCULAS QUIRAIS
*
A molécula CHClFBr é quiral? Com base na teoria de grupo qual a simetria da molécula?
MOLÉCULAS QUIRAIS
Pertence ao grupo C1 e não Td
*
O íon [Cr(ox)3]3- é quiral?
Ox = O2CCO22-
MOLÉCULAS QUIRAIS