Identifique os elementos de simetria e determine os grupos pontuais a que pertencem às espécies:
(b) O3

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para identificar os elementos de simetria e determinar o grupo pontual ao qual pertence a molécula de O3 (ozônio). Para resolver isso, precisamos entender um pouco sobre grupos de simetria e os elementos de simetria que uma molécula pode ter, como eixos de rotação, planos de reflexão, centros de inversão, etc.

Passo 2

Primeiro, vamos visualizar a molécula de O3. Ela tem uma estrutura angular, com os três átomos de oxigênio formando um ângulo. Essa geometria já nos dá pistas sobre os elementos de simetria presentes.

Passo 3

O próximo passo é identificar os elementos de simetria na molécula de O3:
  • Eixo de rotação principal ( Cn): Olhando para o ozônio, podemos ver que ele possui um eixo de rotação de ordem 2 ( C2) passando pelo átomo central e bissetriz do ângulo formado.
  • Planos de reflexão ( sigma): A molécula possui dois planos de simetria que contêm o eixo C2. Cada plano divide a molécula de forma que um lado seja imagem espelhada do outro.
  • Centro de inversão ( i): O ozônio não possui um centro de inversão, pois não há um ponto onde todas as partes da molécula se refletem no outro lado.

Passo 4

Agora que identificamos os elementos de simetria ( C2 e dois sigma), podemos determinar o grupo pontual da molécula. O grupo pontual é uma classificação que agrupa moléculas com o mesmo conjunto de elementos de simetria.
No caso do O3, com um eixo de rotação C2 e dois planos de reflexão sigma, o grupo pontual correspondente é o C2v.

Resposta

A molécula de O3 possui um eixo de rotação C2 e dois planos de simetria sigma. Portanto, o grupo pontual a que pertence é o C2v.

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