Identifique o grupo de ponto das moléculas fornecidas e descreva pelo menos três operações de simetria (exceto a identidade) que demonstrem a classificação da molécula dentro desse grupo.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa identificar o **grupo de ponto** da molécula e descrever pelo menos três **operações de simetria** que não sejam a identidade para mostrar em qual grupo essa molécula se encaixa. Para isso, vamos usar conceitos de **simetria molecular** e **teoria de grupos**.
Passo 2
Primeiro, vamos visualizar a estrutura da molécula . Ela tem o platina (Pt) no centro e quatro átomos de cloro (Cl) ao redor formando um plano quadrado. Isso significa que a molécula tem uma **geometria plana quadrada**.
Passo 3
Agora, vamos identificar os **elementos de simetria** presentes nessa molécula. Elementos de simetria são operações que deixam a molécula igual após serem realizadas. Alguns exemplos são:
- **Eixo de rotação (Cn)**: giro a molécula em torno de um eixo.
- **Plano de reflexão (σ)**: refletir a molécula em um plano.
- **Centro de inversão (i)**: inverter todos os pontos da molécula através de um ponto central.
Passo 4
Para , vamos identificar esses elementos:
1. **Eixo C4**: Podemos girar a molécula 90° em torno do eixo perpendicular ao plano quadrado, e ela fica igual.
2. **Eixos C2'**: Além do eixo C4, temos dois eixos C2 que passam pelos pares opostos de átomos de Cl. Girando 180°, a molécula permanece a mesma.
3. **Plano σh**: Existe um plano de reflexão que está no mesmo plano dos átomos de Cl e Pt, refletindo a molécula sobre ele não altera a estrutura.
Passo 5
Com esses elementos de simetria identificados, podemos determinar o **grupo de ponto** da molécula. O grupo de ponto é um conjunto de todas as operações de simetria que deixam a molécula inalterada.
Para uma molécula com um eixo de rotação C4, e outros elementos como C2 e σh, o grupo de ponto correspondente é **D4h**.
Resposta
O grupo de ponto da molécula é **D₄h**. Três operações de simetria presentes nesse grupo são:
1. **C₄**: rotação de 90° em torno do eixo perpendicular ao plano quadrado.
2. **C₂'**: rotações de 180° em torno dos eixos que passam pelos pares opostos de átomos de Cl no plano.
3. **σh**: plano de reflexão que está no mesmo plano dos átomos de Pt e Cl.
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Os complexos abaixo podem apresentar algum tipo de isomeria espacial? Se sim, de quais tipos e quantos isômeros? Considere M um metal genérico e A, B, C e D como ligantes monodentados quaisquer.
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