Identifique todos os elementos de simetria existentes na molécula de piridina.

Passo 1

O enunciado pede para identificar todos os elementos de simetria da piridina, que é uma molécula plana do tipo heterocíclica aromática ( C5H5N). Vamos usar conceitos de simetria molecular (eixos de rotação e planos de reflexão) para encontrá-los e classificar o grupo ponto.

Passo 2

Descrevendo a piridina: ela é um anel hexagonal plano, parecido com o benzeno, mas com um átomo de nitrogênio em uma das seis posições. Todos os átomos estão no mesmo plano (plano molecular), e a única diferença entre os vértices é que um é N e os outros cinco são C–H. Essa desigualdade destrói grande parte da alta simetria do benzeno.

Passo 3

Procurando o maior eixo de rotação: o único que leva o N sobre si mesmo é um eixo de ordem 2 ( C2) que passa pelo nitrogênio e pelo carbono oposto ao N (posição para). Esse eixo está contido no plano da molécula e gira a molécula em 180^circ, trocando as duas metades do anel.

Passo 4

Agora, planos de reflexão que contenham esse eixo C2:
1. O próprio plano da molécula (onde estão todos os átomos) é um plano de simetria, porque refletir nesse plano não altera nada — todos os átomos continuam no lugar. Denotamos por sigmav.
2. Há um segundo plano que também contém o eixo C2 mas é perpendicular ao plano da molécula. Esse plano corta o anel passando por N e pelo carbono oposto e reflete os carbonos adjacentes em pares C2 rightarrow C6 e C3 rightarrow C5. Denotamos por sigmav'.

Passo 5

Além de E (identidade), não existem outros eixos de ordem maior, inversão ou eixos impropriamente rotacionais, pois a presença do nitrogênio quebra essas simetrias extras. Portanto, a piridina tem exatamente quatro elementos de simetria, característicos do grupo ponto C2v.

Resposta

E, C2, sigmav (plano do anel),\quad sigmav' (plano perpendicular ao anel)

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