Para cada uma das moléculas a seguir, identifique os elementos de simetria presentes e determine o grupo de pontos correspondente:
\mathrm{CH}_{3} \mathrm{Cl} (clorometano)

Passo 1

O enunciado pede para identificar em \mathrm{CH}_3\mathrm{Cl} todos os elementos de simetria e classificar o grupo de pontos. Isso envolve reconhecer a geometria ao redor do carbono central, listar operações que deixam a molécula invariante e, a partir daí, achar a designação “clássica” do grupo de pontos (C, D, etc.).

Passo 2

Primeiro, note que o carbono está ligado a um cloro e a três hidrogênios numa disposição que deriva de um tetraedro. Como o Cl é diferente dos H, a molécula não é totalmente simétrica como \mathrm{CH}_4. O arranjo fica com um vértice do tetraedro ocupado por Cl e os outros três por H, formando uma base trigonal.

Passo 3

O eixo que passa pelo C e pelo Cl é o de maior ordem de rotação. Girando a molécula em torno desse eixo em 120^\circ ou 240^\circ, os três H são permutados entre si, enquanto o Cl e o C ficam no lugar. Logo existe um eixo \mathrm{C}_3 (e sua operação inversa \mathrm{C}_3^2).

Passo 4

Além da identidade \mathrm{E} e das rotações \mathrm{C}_3, há planos de simetria verticais. Cada plano \sigma_v contém o eixo C–Cl e um dos H, refletindo os outros dois H entre si. São três planos \sigma_v distintos, todos contendo o mesmo eixo \mathrm{C}_3.

Passo 5

Reunindo as operações temos \mathrm{E}, \mathrm{C}_3, \mathrm{C}_3^2 e três \sigma_v.
Esse conjunto de simetrias é exatamente o grupo de pontos C_{3v}.

Resposta

O grupo de pontos de \mathrm{CH}_3\mathrm{Cl} é C_{3v}, com elementos de simetria \mathrm{E}, \mathrm{C}_3, \mathrm{C}_3^2 e três planos \sigma_v.

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