Identifique os elementos de simetria e determine os grupos pontuais a que pertencem às espécies:
(g) O2 F2

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para identificar os elementos de simetria e determinar o grupo pontual da espécie O2F2. Isso está relacionado à Química e à Teoria da Simetria, que ajudam a entender como as moléculas são organizadas no espaço. Para isso, vamos precisar saber sobre os diferentes tipos de elementos de simetria, como eixos de rotação, planos de reflexão e centros de inversão.

Passo 2

Primeiro, vamos visualizar a molécula de O2F2. Ela tem dois átomos de oxigênio e dois de flúor ligados a dois carbonos, formando uma estrutura onde os oxigênios estão em lados opostos e os flúor também. Essa disposição é importante para identificar os elementos de simetria.

Passo 3

Vamos procurar os eixos de rotação. Um eixo de rotação é uma linha em torno da qual a molécula pode girar e parecer a mesma em certas rotações. Na O2F2, podemos identificar um eixo principal que passa pelos dois átomos de oxigênio. Se girarmos a molécula 180° (ou seja, 360°2), ela ficará igual à posição original. Então, temos um eixo de rotação C2.

Passo 4

Agora, vamos verificar se há planos de reflexão. Um plano de reflexão é como um espelho que divide a molécula em duas partes simétricas. Na O2F2, existe um plano que corta a molécula ao meio, passando pelos átomos de oxigênio e flúor. Esse plano reflete as duas metades da molécula de forma simétrica. Portanto, temos um plano de reflexão sigma.

Passo 5

Também devemos verificar a presença de um centro de inversão. Um centro de inversão é um ponto através do qual qualquer átomo em uma direção tem um correspondente igual e oposto. Na O2F2, o centro da molécula não inverte perfeitamente todos os átomos para posições equivalentes. Portanto, não há um centro de inversão presente.

Passo 6

Com os elementos de simetria identificados – um eixo de rotação C2 e um plano de reflexão sigma –, podemos determinar o grupo pontual da molécula. O grupo pontual que possui essas características é o grupo C2v. Esse grupo inclui um eixo de rotação de ordem 2 e dois planos de reflexão.

Resposta

A molécula O2F2 possui um eixo de rotação C2 e um plano de reflexão sigma, pertencendo ao grupo pontual C2v.

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