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Simetría
Un objeto es simétrico cuando posee al menos dos orientaciones indistinguibles
Al intercambiarlas no se genera un cambio con respecto a la orientación original
Para intercambiarlas el objeto se puede rotar, reflejar o invertir
No hay cambios en su apariencia
SIMETRIAPasa desapercibida, pero se convive contínuamente con ella...
Fenómeno común en el mundo que nos rodea
Es la constancia, la repetición de algo en el espacio y/o en el tiempo
Por repetición de motivos
Simetría por repetición de eventos: Noche - Día - Noche ...
Pieza musical
Este pentagrama representala simetrización de la partitura de arriba
Dábale arroz a la zorra el Abad
D A B A L E A R R O Z A A Z O R R A E L A B A DL
D A B A L E A R R O Z AL A Z O R R A E L A B A D
232
679976
números "capicúa"
Química Inorgánica
Uso extendido del tipo de simetría
Identifica forma de las moléculas
Amplia diversidad de tipos estructuras moleculares
Las propiedades de simetría de las moléculas son muy importantes para su comportamiento químico y su estudio.
Afectan:
• El espectro de absorción y emisión • La estereoquímica, por tanto su actividad óptica• Es crucial en la determinación de estructura por Rayos X y
difracción de neutrones• Puede ser significativa para entender mecanismos de
reacción
La química es el estudio de las moléculas y las transformaciones entre ellas
La química cuántica dá un primer conocimiento de muchas propiedades moleculares sin experimentación
Porque los químicos necesitanla simetría y la teoría de grupos?
• Simplifica los cálculos en química cuantica: Todas las funciones moleculares de onda (distribución de electrones, vibraciones, ...) deben ajustarse a requerimientos basados en la simetría de la estructura de una molécula
• Establece un puente entre la simetría molecular y las propiedades moleculares y sus cambios: permite tratar aspectos cuantitativos de la simetría molecular, para simplificar problemas relacionados con su estructura y con los enlaces entre átomos que la constituyen
• La notación de la simetría molecular da una descripción precisa de la estructura
Algunas aplicaciones en química:
• Estructura electrónica y enlaces:
Determinación de reglas de selección en espectroscopía
Entender que orbitales se usan para la formación de enlaces
El número y tipo de niveles de energía de una molécula están determinados por la simetría molecular
• Teoría del orbital molecular de Huckel
• Química de complejos de metales de transición
Algunas aplicaciones en química:
• Espectroscopía vibracional:
Predecir e interpretar espectros IR y Raman • Simetría Traslacional:
Redes de bravais, sistemas cristalinos
Simetría y estructura electrónica en sistemas extendidosPropiedades periódicas espaciales de solidos
• Reglas de Woodward Hoffmann:
Conservación/correlación de simetría en reacciones químicas
Simetría molecular Propiedades Moleculares
Experimentos
Predicciones-Mecánica cuántica
Sistema p del benceno
Elementos de simetría
Son líneas imaginarias, planos o puntos, respecto a
los cuales pueden realizarse ciertas operaciones, de
tal forma que el objeto, parece exactamente el mismo
antes y después de la operación.
Grecasoperaciones de traslación
(el motivo se repite por traslación)
La repetición de los pétalos de las flores operaciones de giro alrededor de
ejes de simetría(el motivo se repite por giro)
La partitura o la frase sobre el Abad
planos de simetría
(la operación que ocurre cuando uno se mira en un espejo)
Elementos de Simetría Molecular
l Lineas: Rotaciones sobre líneas con ángulosmenores de 360 grados
l Planos: Reflexión de la molécula
l Puntos: cambian las coordenadas de todos losátomos en una molécula a valores negativos
OPERACIONES DE SIMETRIA
Consiste en mover un cuerpo de tal manera que su configuración final sea equivalente a la inicial
ReflexiónRotaciónInversión
l Las transformaciones dejan sin cambiar todas las distancias
l No se puede distinguir un objeto antes y después de la transformación
Reflexión de una molecula en un planopasando a través de la molécula
Planos
http://symmetry.otterbein.edu/gallery/index.html)