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八、高阶群(3/4)


(二).立方体群:

  分子几何构型为立方体、八面体的,其对称性可属于O或Oh点群。

  立方体与八面体构型可相互嵌套(图I),在立方体的每个正方形中心处取一个顶点,把这六个顶点连接起来就形成八面体。

立方体与八面体构型可互相嵌套     经过立方体两个平行面的中心,存在1个C4旋转轴,共有3组平行面,所以有3个C4轴。通过相距最远的两个顶点有1个C3轴,共有4个C3轴,3个C4轴与4个C3轴构成了24 个对称操作,{E,6C4,3C2,6C2',8C3},构成纯旋转群O群。

  O群的C4轴对八面体构型来说,存在于两个对立顶点之间。6个顶点就有3个C4轴,联结两个平行的三角面的中心,则为1个C3轴,共有8个三角面,就有4个C3轴。

  对称性为O群的分子较少。
I.立方体与八面体构型可互相嵌套

Oh群:

一个分子若已有O群的对称元素(4个C3轴,3个C4轴),再有一个垂直于C4轴的对称面σh,同理会存在3个σh对称面,有C4轴与垂直于它的水平对称面,将产生一个对称心I,由此产生一系列的对称操作,共有48个:{E,6C4,3C2,6C2',8C3,I,6S4,3σh,6σv,8S6}这就形成了Oh群。

属于Oh群的分子有八面体构型的SF6(图II)、WF6、Mo(CO)6,立方体构型的OsF8、立方烷C8H8(图III),还有一些金属簇合物对称性属Oh点群。

例如Mo6Cl84+或Ta6Cl122+,这两个离子中,6个金属原子形成八面体骨架,Cl原子在三角面上配位,或在棱桥位置与M配位。

还有一种立方八面体构型的分子对称性也属Oh群。

从一个立方体的八个顶点各切去一个三角锥(如图所示),即形成一个立方八面体(十四面体).一些金属簇如Rh13(图IV)就是这种构型,一个金属原子位于中心,周围12个原子等距离围绕它,这种构型3个C4轴,4个C3轴都存在,还有3个σh对称面,6个σv对称面,对称心I等,也有48个对称操作。

   

SF6
立方烷C8H8
II. SF6 III. 立方烷C8H8
Rh13
IV. Rh13
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