thumb|right|200px|Symmetrielementer for formaldehyd. C2 har to rotationsakser. σv og σv' er to ikke-ækvivalente spejlingsplaner.
I kemi bliver molekylær symmetri brugt til at beskrive symmetrien i molekyler og klassifikationen af disse molekyler i henhold til deres symmetri. Molekylær symmetri er et grundlæggende koncept i kemi, da det kan bruges til at forudsige eller forklare mange af molekylernes kemiske egenskaber, som om de har dipolmoment samt dets spektroskopiske overgangstilstande. For at kunne gøre dette er det nødvendigt at anvende gruppeteori, hvilke involverer klassificering af molekylerne ved brug af ikke-reducerbar repræsentation fra karaktertabellen for molekylets symmetrigrupper. Symmetri er anvendeligt i studiet af molekylorbitaler, ved brug af Hückelmetoden til ligandfeltteori og Woodward-Hoffmannreglerne. Mange universitetslærebøger om fysisk kemi, kvantekemi, spektroskop og uorganisk kemi behandler emnet symmetri.Quantum Chemistry, 3rd ed. John P. Lowe, Kirk Peterson Physical Chemistry: A Molecular Approach by Donald A. McQuarrie, John D. Simon The chemical bond, 2nd ed. J.N. Murrell, S.F.A. Kettle, J.M. Tedder Physical Chemistry, 8th ed. P.W. Atkins and J. de Paula, W.H. Freeman, 2006 , chap.12G. L. Miessler and D. A. Tarr Inorganic Chemistry, 2nd ed. Pearson, Prentice Hall, 1998 , chap.4. Man bruger også krystalsystem til at beskrive krystallografisk symmetri i større mængder materiale.
Der er mange teknikker til at bestemme symmetrien af et givent molkelye, inklusive røntgenkrystallografi og forskellige former for spektroskopi.
Punktgruppe Molekylers punktgruppe bestemmes af tilstedeværelsen eller fraværet af fem symmetrielementer: Symmetriakse Plansymmetri Centersymmetri Rotationsspejlingsakse Enhed
Almindelige punktgrupper
PunktgruppeSymmetriSimpel beskrivelse af typisk geometriEksempel 1Eksempel 2Eksempel 3 C1 E ingen symmetri, kiralt x100pxbromochlorofluoromethan (begge enantiomer vist) x100pxLysergsyre x100pxL-leucin og de fleste andre α-aminosyrer bortset fra glycin Cs E σh spejlplan x80pxthionylchlorid x80pxhypochloritsyre x80pxchloroiodomethan Ci E i invers center x100pxmeso-vinsyre x100pxmucinsyre (meso-musinsyre) thumb|1,2 dibromo 1,2 dichloroethan C∞v E 2C∞Φ ∞σv lineært x80pxhydrogenfluorid(og alle andre heteronukleare diatomiske molekyler) x80pxDinitrogenoxid(dinitrogen monoxid) x80pxhydrogencyanid D∞h E 2C∞Φ ∞σi i 2S∞Φ ∞C2 lineært med omvendt center x80pxoxygen(og alle andre homonukleare diatomiske molekyler x80pxcarbondioxid x80pxacetylen (ethyn) C2 E C2 "åben bog-geometri", kiralt x80pxhydrogenperoxid x80pxhydrazin x80pxtetrahydrofuran (drejet konformation) C3 E C3 C3 propel, kiralt x100pxtriphenylfosfin x100pxtriethylamin x100pxfosforsyre C2h E C2 i σh plant med omvendt center, intet vertikalt plan x100pxtrans-1,2-dichloroethylen x100pxtrans-dinitrogen difluorid x100pxtrans-azobenzen C2v E C2 σv(xz) σv'(yz) vinklet (H2O) eller vippe (SF4) x80pxvand x80pxsvovltetrafluorid x80pxdichloromethan C3h E C3 C32 σh S3 S35 propeller x100pxborsyre x100pxfloroglucinol (1,3,5-trihydroxybenzene)thumb|benzotrifuroxan C3v E 2C3 3σv trigonal pyramidal x90pxammoniak (hvis der ses bort fra pyramidal inversion) x90pxFosforoxitrichlorid x90pxcobalt tetracarbonyl hydrid, HCo(CO)4 C4v E 2C4 C2 2σv 2σd kvadratisk pyramidal x100pxxenon oxytetrafluorid x100pxpentaboran(9), B5H9 x100pxnitroprussid-anion [Fe(CN)5(NO)]2− C5 E 2C5 2C52 femdelt rotationssymmetri x100pxC-Reaktivt Proteinthumb|[Fe(Me5-Cp)(P5)]thumb|Corannulen derivative C5v E 2C5 2C52 5σv "malkeskammel"-kompleks x100pxCyclopentadienyl nikkelnitrosyl (CpNiNO) x100pxcorannulenthumb|Pentamethylcyclopentadienyl nikkelnitrosyl (Cp*NiNO) D2 E C2(x) C2(y) C2(z) drejet (twist), kiralt x100pxbifenyl (skæv konformation) x100pxtwistan (C10H16) thumb|(δ,δ)-trans-[Co(en)2Cl2]+ D3 E C3(z) 3C2 tripel helix, kiralt x100pxTris(ethylendiamin)cobalt(III) cation x100pxtris(oxalato)jern(III) anionthumb|tris(en)cobalt(III) D2h E C2(z) C2(y) C2(x) i σ(xy) σ(xz) σ(yz) plant med omvendt center, vertikalt plan x80pxethylen x80pxpyrazin x80pxdiboran D3h E 2C3 3C2 σh 2S3 3σv trigonal plan eller trigonal bipyramidal x80pxbortrifluorid x90pxfosforpentachlorid x90pxcyclopropan D4h E 2C4 C2 2C2' 2C2" i 2S4 σh 2σv 2σd kvadratisk plan x80pxxenontetrafluorid x90pxkaliumoktachlorodimolybdat(II) anion x90pxTrans-[CoIII(NH3)4Cl2]+ (eksklusive H-atomer) D5h E 2C5 2C52 5C2 σh 2S5 2S53 5σv pentagonal x100pxcyclopentadienyl anion x100pxruthenocen x100pxC70 D6h E 2C6 2C3 C2 3C2' 3C2‘’ i 2S3 2S6 σh 3σd 3σv hexagonal x100pxbenzen x100pxbis(benzen)chrom x100pxcoronen (C24H12) D7h E C7 S7 7C2 σh 7σv heptagonal x100pxtropylium (C7H7+) cation thumb D8h E C8 C4 C2 S8 i 8C2 σh 4σv 4σd oktagonal x100pxcyklooktatetraenid (C8H82−) anion x100pxuranocen thumb|bis(cot)thorium(IV) D2d E 2S4 C2 2C2' 2σd 90° twist x100pxallen x100pxtetrasvovltetranitrid x100pxdiboran(4) (exciteret tilstand) D3d E 2C3 3C2 i 2S6 3σd 60° twist x100pxethan (forskudt rotamer) x100pxdicobaltoktacarbonyl (ikke-bridged isomer) x100pxcyclohexan stolkonformation D4d E 2S8 2C4 2S83 C2 4C2' 4σd 45° twist x100pxsvovl (kronekonformation af S8) x100pxdimangan decacarbonyl (forskudt rotamer) x100pxoktafluoroxenat-ion (idealiseret geometri) D5d E 2C5 2C52 5C2 i 2S103 2S10 5σd 36° twist 112x112pxferrocen (forskudt rotamer) thumb|Ruthenocen (forskudt )thumb|fullerid ion S4 E 2S4 C2 x100px1,2,3,4-tetrafluorospiropentan (meso isomer)Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall. pp. 111–112. . thumb|tetramethyl-cotthumb|bis(dth)kobber(I) Td E 8C3 3C2 6S4 6σd tetrahedral x100pxmethan x100pxfosforpentoxid x100pxadamantan Th E 4C3 4C32 i 3C2 4S6 4S65 3σh pyritohedron thumb|[Fe(C5H5N)6]2+ thumb|[Th(NO3)6]2- thumb|Fe(H2O)6 Oh E 8C3 6C2 6C4 3C2 i 6S4 8S6 3σh 6σd oktahedral eller kubisk x100pxsvovlhexafluorid x100pxmolybdenhexacarbonyl x100pxcubane I E 12C5 12C52 20C3 15C2 kiralt ikosahedral eller dodekahedral x100pxRhinovirusthumb|snub dodekahedronthumb|human poliovirus Ih E 12C5 12C52 20C3 15C2 i 12S10 12S103 20S6 15σ ikosahedral eller dodekahedral x100pxBuckminsterfulleren x100pxdodekaborat-anion x100pxdodekahedran Table 1. Point groups
Referencer
Eksterne henvisninger The molecular symmetry group @ The University of Western Ontario Point group symmetry @ Newcastle University Molecular symmetry @ Imperial College London Molecular Point Group Symmetry Tables Character tables for point groups for chemistry An internet lecture course on molecular symmetry @ Bergische Universitaet DECOR – Symmetry @ The Cambridge Crystallographic Data Centre
Kategori:Fysisk kemi Kategori:Kemi Kategori:Symmetri