分子对称性

[拼音]：fenzi duichengxing

[外文]：symmetric properties of molecules

分子常常因含有若干相同原子或基团（见基）而具有某种对称性。如果分子经过某种对称操作后，与未经操作的原有分子无法分辨，则按对称操作的种类而称该分子具有某种对称性。

孤立分子的对称操作仅有四种（不动或还原一般不应是对称操作，但也常包括在内，这样则为五种）：

（1）分子绕一个轴旋转2π/n角，如旋转后能恢复原状，则此轴称为n次对称轴，而这种对称操作称为旋转2π/n角；

（2）分子在一假想平面的镜面中反射，如经过反射后恢复原状，则此假想平面称为分子的对称面，这种对称操作称为反射；

（3）将分子上各点对称地移到该点与假想点连线上的另一方同距离处，如分子各点经如此操作后恢复原状，则此假想点称为分子的对称中心，这种对称操作称为反演；

（4）分子先在一轴进行2π/n角旋转，然后再在垂直于这个轴的一个平面上反射，如经过这一复合操作使分子恢复原状，则此轴称为n次非正常旋转对称轴，这种操作称为非正常2π/n角旋转。例如，yz面上的水分子的形状如图1所示，它有一个二次旋转对称轴（简称2次轴），及两个互相垂直的对称面。甲烷是一正四面体形的分子，碳居正中，四个氢原子各占一顶点，这个分子有四个3次轴、三个2次轴、六个对称面和三个非正常4次轴；乙烯则有三个2次轴、一个对称中心和三个对称面;甲烷和乙烯的对称性图见图2。在分子中n的值可以为2，3，4，5，6，7，...，∞等，直线分子有一个∞次轴，通常以n等于2，3，4，6等值为多。n＝1即不动，一般不计在内。