Nokta Grubu Bulucu (Molekül Simetrisi)

Kısaca: nokta grubunu, simetri elemanlarını, mertebeyi, kiraliteyi, polarlığı ve karakter tablosunu, her eksen ve ayna düzlemi 3B çizilmiş olarak görmek için bir SMILES girin veya klasik bir molekül seçin. Ücretsizdir, web tarayıcınızda çalışır ve indirme gerektirmez.

Araç molekülün 3B şeklini oluşturur, her dönme eksenini, ayna düzlemini, terslenme merkezini ve uygunsuz dönme eksenini bulur ve nokta grubunu Schoenflies sembolüyle adlandırır.

Nokta grubu bulucu nasıl kullanılır

1. H₂O veya BF₃ gibi bir galeri düğmesine basın, listeden herhangi bir molekül seçin veya O, c1ccccc1 ya da Cl/C=C/Cl gibi bir SMILES dizesi yazın.
2. Nokta grubunu, mertebesini ve molekülün kiral ve polar olup olmadığını okuyun.
3. 3B modeli döndürün. Eksenler, ayna düzlemleri, terslenme merkezi ve S_n eksenleri renkli çizilir. Vurgulamak için listedeki bir elemanın üzerine gelin.
4. Gruba götüren evet/hayır adımlarını izleyin ve karakter tablosunu okuyun.

Bir SMILES için MolDraw'ın yapı motoru hidrojenleri ekler, birkaç 3B şekil oluşturur, bunları optimize eder ve en düşük enerjili olanı tutar. Esnek moleküller bu şekle göre değerlendirilir (etan çapraz konformasyonda çıkar). Galeri molekülleri ideal, kesin geometriler kullanır. Küçük bozulmalar tolerans içinde ortalanır.

Simetri elemanları ve işlemleri

Bir simetri işlemi molekülü, sonrasında tamamen aynı görünecek şekilde hareket ettirir. Bir simetri elemanı işlemin kullandığı nokta, doğru veya düzlemdir. Bir eleman birkaç işlem verebilir: bir C₃ ekseni C₃ ve C₃² verir.

Nokta grubu akış şeması

1. Molekül doğrusal mı? Evet: terslenme merkezi varsa D_∞h (CO₂, H–C≡C–H); yoksa C_∞v (HCl, HCN).
2. n ≥ 3 olan birkaç eksen var mı? Evet: yüksek simetrili bir gruptur. Dört C₃ ekseni ve C₄ yok: düzgün dörtyüzlü, T_d (CH₄). Üç C₄ ekseni: düzgün sekizyüzlü, O_h (SF₆). Altı C₅ ekseni: düzgün yirmiyüzlü, I_h (C₆₀). Ayna düzlemleri olmadan bunlar T, O veya I olur.
3. Herhangi bir C_n dönme ekseni var mı? Hayır: ayna düzlemi varsa C_s, terslenme merkezi varsa C_i, hiçbiri yoksa C₁.
4. Ana ekseni C_n'yi bulun. Ona dik n tane C₂ ekseni var mı?
5. Evet (D grupları): σ_h varsa → D_nh; yoksa n σ_d düzlemi varsa → D_nd; yoksa D_n.
6. Hayır (C ve S grupları): σ_h varsa → C_nh; yoksa n σ_v düzlemi varsa → C_nv; yoksa S_2n ekseni varsa → S_2n; yoksa C_n.

Araç her molekül için izlediği yolu "Grup nasıl bulundu" başlığı altında gösterir.

Bir bakışta yaygın nokta grupları

Kiralite, polarlık ve karakter tabloları

Kiralite

Bir molekül uygunsuz dönme ekseni olmadığında kiraldir: ayna düzlemi yok, terslenme merkezi yok ve S_n yok. Yalnızca C₁, C_n, D_n, T, O ve I grupları bu koşulu sağlar. CHFClBr (C₁) ve H₂O₂ (C₂) kiraldir. Yalnızca S₄ ekseni olan bir molekül, ayna düzlemi olmasa bile kiral değildir. Bir stereomerkeze R ve S atamak için R/S kiralite bulucuyu kullanın.

Polarlık

Bir dipol momenti her işlemden sonra aynı yönü göstermelidir. Bu yalnızca C₁, C_s, C_n ve C_nv gruplarında (C_∞v dahil) mümkündür. Su (C_2v) ve amonyak (C_3v) polardır; CO₂, BF₃, CH₄, SF₆ ve trans-1,2-dikloroeten değildir.

Karakter tablosu okuma

Her sütun, 2C₃ (C₃ ve C₃² dönmeleri) gibi bir işlem sınıfıdır. Her satır indirgenemez bir temsildir. Karakterleri, bir orbitalin veya titreşimin her işlem altında nasıl davrandığını gösterir: 1 değişmediği, −1 işaret değiştirdiği anlamına gelir. Mulliken etiketleri: A ve B tek boyutludur (A ana eksene göre simetrik, B değil), E iki boyutlu, T üç boyutludur; g ve u terslenmeye göre simetrik veya antisimetrik; ′ ve ″ σ_h'ye göre simetrik veya antisimetrik anlamına gelir. Son iki sütun x, y, z’nin, R_x, R_y, R_z dönmelerinin ve ikinci dereceden fonksiyonların (x², xy vb.) nereye ait olduğunu listeler. Bu sütunlar hangi titreşimlerin IR aktif (x, y, z) ve Raman aktif (ikinci dereceden) olduğunu söyler.

Çözümlü örnekler

Sık yapılan hatalar

• Düz bir çizimden yola çıkmak. Nokta grupları 3B şekil gerektirir. Sikloheksan sandalye hâlinde D_6h değil D_3d'dir; çapraz ve çakışık etan farklıdır.
• S_n eksenini kaçırmak. CH₄ ve allenin ikisinde de S₄ eksenleri vardır. Onlar olmadan yanlış grubu seçersiniz.
• σ_v ile σ_d'yi karıştırmak. D gruplarında iki dik C₂ eksenini ortadan bölen düzlemler σ_d'dir.
• Yanlış ana ekseni seçmek. Ana eksen en yüksek n’ye sahiptir. XeF₄'te düzlemdeki bir C₂ değil, düzleme dik C₄ eksenidir.
• İşlemler yerine elemanları saymak. Mertebe işlemleri sayar: bir C₃ ekseni iki işlem verir (C₃ ve C₃²).
• Ortaklanmamış çiftlerin simetri eklediğini düşünmek. Yalnızca atom konumları sayılır, ancak ortaklanmamış çiftler geometriyi şekillendirir. NH₃ düzlemsel değil, piramittir (C_3v).

İlgili kimya araçları