Encontre todos os elementos de simetria das seguintes moléculas:
a) água

Passo 1

Então, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para encontrar todos os elementos de simetria da molécula da água. Isso está relacionado à química, especificamente à simetria molecular. Para resolver, vamos precisar entender o que são os elementos de simetria, como eixos de rotação, planos de reflexão, e o operador identidade.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a estrutura da molécula da água. A água tem uma molécula com o formato angular, onde o átomo de oxigênio está no centro e os dois átomos de hidrogênio estão ligados a ele, formando um ângulo de aproximadamente 104,5 graus.

Passo 3

Agora, vamos procurar os elementos de simetria nessa estrutura. O primeiro elemento de simetria que toda molécula possui é o operador identidade, representado por E. Esse é o caso para a água também.

Passo 4

Em seguida, vamos procurar por eixos de rotação. Na molécula de água, há um eixo de rotação de 2ª ordem (C₂) que passa pelo átomo de oxigênio e divide a molécula em duas metades simétricas. Isso significa que se rotacionarmos a molécula 180 graus em torno desse eixo, ela ficará igual a antes da rotação.

Passo 5

Al��m disso, a molécula de água possui dois planos de reflexão (σ). Esses planos passam pelo eixo de rotação C₂ e cada um inclui um átomo de hidrogênio e o átomo de oxigênio. Então, refletir a molécula em qualquer um desses planos deixará a molécula inalterada.

Passo 6

Resumindo, os elementos de simetria da molécula da água são:
  • O operador identidade (E).
  • Um eixo de rotação C₂.
  • Dois planos de reflexão σ.

Resposta

A molécula de água possui os seguintes elementos de simetria: o operador identidade (E), um eixo de rotação de 2ª ordem (C₂) e dois planos de reflexão (σ).

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