結(jié)構(gòu)化學(xué)課后答案第四章

1、04分子的對稱性分子的對稱性【4.1】HCN和2CS都是直線型分子，寫出該分子的對稱元素。解：HCN：??C????CS2：????2hCCi??????【4.2】寫出3HCCl分子中的對稱元素。解：??33C??【4.3】寫出三重映軸3S和三重反軸3I的全部對稱操作。解：依據(jù)三重映軸S3所進(jìn)行的全部對稱操作為：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的全部對稱操作。解：依據(jù)S4進(jìn)行的全部對稱操作為：11213344442444hhSCSCSCSE??????依據(jù)4I進(jìn)行的全部對稱操作為：11213344442444IiCICIiCIE????【4.5】寫出xz?和通過原點并與?軸重合的2C軸的對稱操作12C的表示矩陣。解：100010001xz???

3、??????????，??12100010001xC?????????????【4.6】用對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）甲烷分子有對稱中心；（c）分子中最高軸次??n與點群記號中的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稱中心（hD?點群），也可能不具有對稱中心（vC?點群）。但無論是否具有對稱中心，當(dāng)將它們繞著連接個原子的直線轉(zhuǎn)動任意角度時，都能復(fù)原。因此，所有直線形分子都有C?軸，該軸與連接個原子的直線重合。（b）不正確。因為，若

5、分子有對稱中心，則必可在從任一原子至對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點群）呈正四面體構(gòu)型，顯然不符合此條件。因此，它無對稱中心。按分子中的四重反軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)反演操作時，反演所依據(jù)的“反軸上的一個點”是分子的中心，但不是對稱中心。事實上，屬于dT點群的分子皆無對稱中心。（c）就具體情況而言，應(yīng)該說（c）不全錯，但作為一個命題，它就錯了。這里的對稱軸包括旋轉(zhuǎn)軸和反軸（或映軸）。在某些情況中，分子最高對稱軸的軸次（

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

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