結(jié)構(gòu)化學(xué)課后答案第四章

1、04分子的對(duì)稱性分子的對(duì)稱性【4.1】HCN和2CS都是直線型分子，寫出該分子的對(duì)稱元素。解：HCN：??C????CS2：????2hCCi??????【4.2】寫出3HCCl分子中的對(duì)稱元素。解：??33C??【4.3】寫出三重映軸3S和三重反軸3I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：1133hSC??，2233SC?，33hS??4133SC?，5233hSC??，63SE?依據(jù)三重反軸3I進(jìn)行的全部對(duì)稱操

2、作為：1133IiC?，2233IC?，33Ii?4133IC?，5233IiC?，63IE?【4.4】寫出四重映軸4S和四重反軸4I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：11213344442444hhSCSCSCSE??????依據(jù)4I進(jìn)行的全部對(duì)稱操作為：11213344442444IiCICIiCIE????【4.5】寫出xz?和通過原點(diǎn)并與?軸重合的2C軸的對(duì)稱操作12C的表示矩陣。解：100010001xz???

3、??????????，??12100010001xC?????????????【4.6】用對(duì)稱操作的表示矩陣證明：（a）??2xyCzi??（b）??????222CxCyCz?（c）??2yzxzCz???解：（a）????1122xyzzxxxCyCyyzzz?????????????????????????????????????，xxiyyzz????????????????????????【4.9】判斷下列結(jié)論是否正確，說明理

4、由。（a）凡直線型分子一定有C?軸；（b）甲烷分子有對(duì)稱中心；（c）分子中最高軸次??n與點(diǎn)群記號(hào)中的n相同（例如3hC中最高軸次為3C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（hD?點(diǎn)群），也可能不具有對(duì)稱中心（vC?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C?軸，該軸與連接個(gè)原子的直線重合。（b）不正確。因?yàn)?，?/p>

5、分子有對(duì)稱中心，則必可在從任一原子至對(duì)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（dT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dT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（

6、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nhC，nhD和ndD等點(diǎn)群的分子中找到。在nhC點(diǎn)群的分子中，當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，最高對(duì)稱軸是nC軸或nI軸。其軸次與點(diǎn)群記號(hào)中的n相同。例如，反式C2H2Cl2分子屬2hC點(diǎn)群，其最高對(duì)稱軸為2C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2hI，即最高對(duì)稱軸的軸次是分子點(diǎn)群記號(hào)中的n的2倍。例如，H3BO3分子屬2hC點(diǎn)群，而最高對(duì)稱軸為6I。在nhD點(diǎn)

7、群的分子中，當(dāng)n為基數(shù)時(shí)，最高對(duì)稱軸為nC軸或nI軸，其軸次（n）與點(diǎn)群記號(hào)中的n相同。例如，C6H6分子屬6hD點(diǎn)群，在最高對(duì)稱軸為6C或6I，軸次與點(diǎn)群記號(hào)中的n相同。而當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，最高對(duì)稱軸為2nI，軸次為點(diǎn)群記號(hào)中的n的2倍。例如，CO3－屬3hD點(diǎn)群，最高對(duì)稱軸為6I，軸次是點(diǎn)群記號(hào)中的n的2倍。在ndD點(diǎn)群的分子中，當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，最高對(duì)稱軸為nC軸或nI軸，其軸次與分子點(diǎn)群記號(hào)中的n相同。例如，椅式環(huán)己烷分子屬3dD點(diǎn)群，