Quais operações de simetria são perdidas quando se passa da molécula de NH3 para a de NH2 Cl ? 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 NH3 (amina) e NH2Cl (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 NH3. Essa molécula tem uma estrutura trigonal piramidal, com o nitrogênio no topo e os três hidrogênios na base. Por causa dessa forma, NH3 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 NH2Cl. 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 NH3 é simétrica em termos dos três hidrogênios, a NH2Cl perde algumas dessas simetrias devido à diferença entre hidrogênio e cloro.

Passo 4

Comparando as duas moléculas, vemos que ao passar de NH3 para NH2Cl, perdemos algumas operações de simetria. Especificamente, a NH3 tinha mais planos de simetria devido aos três hidrogênios iguais, mas na NH2Cl, 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 NH3 para a de NH2Cl, perdemos operações de simetria como certos planos de simetria e rotações equivalentes devido à presença do átomo de cloro. A molécula de NH3 pertence ao grupo pontual C3v, enquanto a de NH2Cl pertence ao grupo pontual Cs.

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