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八、高阶群(4/4)

 

(三).二十面体群:   正二十面体与正十二面体具有完全相同的对称操作。(将正十二面体的每个正五边形的中心取为顶点,联结起来就形成严格正二十面体 。反之,从正二十面体每个三角形中心取一个顶点,联结起来就形成一个正十二面体。)

I群:

  现以十二面体为例说明;联结十二面体两个平行五边形的中心,即是多面体的一个C5对称轴,共有12个面,即有6个C5轴,联结十二面体相距最远的两个顶点,则为C3轴,共有20个顶点,故有10个C3轴。经过一对棱的中点,可找到1个C2轴,共有30条棱,所以有15个C2轴。6个C5轴、10个C3轴、15个C2轴共同组成了I群的60个对称操作:{E,12C5,12C52,20C3,15C2},I群是一个60阶的纯旋转群。 属于I群的分子很少。

  Ih

在I群对称元素基础上,增加一个对称心,即可再产生60个对称操作,形成120个对称操作的Ih点群:{E,12C5,12C52,20C3,15C2,i,12S10,12S103,20S6,15σ}。   

现以B12H12(图I)分子为例说明:该分子为正二十面体构型,相隔最远的2个B原子间有一个C5旋转轴,12个原子共有6个C5轴。   

C20H20(图II)分子则是正十二面体结构。

C60也属Ih点群,其五次轴和三次轴如图III、IV所示。

B12H12

C20H20

I. B12H12 II. C20H20
C60五次轴侧视图 C60三次轴侧视图
III. C60五次轴俯视图 IV. C60三次轴俯视图

分子点群的判别:


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