Quais operações de simetria são perdidas quando se passa da molécula de
para a de
? A quais grupos pontuais pertencem estas moléculas?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício que fala sobre simetrias moleculares! A gente vai comparar as moléculas de
(amina) e
(cloramina). Vamos precisar entender as operações de simetria, como rotações e reflexões, e também identificar a que grupos pontuais essas moléculas pertencem. Vamos nessa!
Passo 2
Primeiro, vamos dar uma olhada na molécula de
. Essa molécula tem uma estrutura trigonal piramidal, com o nitrogênio no topo e os três hidrogênios na base. Por causa dessa forma,
possui certas operações de simetria. Por exemplo, podemos girar a molécula em torno de um eixo passando pelo nitrogênio e perpendicular à base sem mudar sua aparência. Além disso, ela tem planos de simetria que passam por esse eixo e dividem a molécula em partes iguais.
Passo 3
Agora, vamos considerar a molécula de
. Essa molécula também tem uma estrutura trigonal piramidal, mas ao invés de ter três hidrogênios, tem dois hidrogênios e um átomo de cloro. A presença do átomo de cloro muda um pouco as coisas. Enquanto a
é simétrica em termos dos três hidrogênios, a
perde algumas dessas simetrias devido à diferença entre hidrogênio e cloro.
Passo 4
Comparando as duas moléculas, vemos que ao passar de
para
, perdemos algumas operações de simetria. Especificamente, a
tinha mais planos de simetria devido aos três hidrogênios iguais, mas na
, o cloro quebra essa simetria, reduzindo o número de planos de simetria e algumas rotações que antes eram equivalentes.
Resposta
Quando passamos da molécula de
para a de
, perdemos operações de simetria como certos planos de simetria e rotações equivalentes devido à presença do átomo de cloro. A molécula de
pertence ao grupo pontual
, enquanto a de
pertence ao grupo pontual
.