« Cristallographie géométrique/Symétrie de corps simples et molécules » : différence entre les versions
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retouche, pyramide à base carrée |
retouches, molécule d'éthane |
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== Tétraèdre ==
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Un exemple de molécule de symétrie tétraédrique est la molécule de [[Chimie organique/Alcanes Cycloalcanes/Méthane|méthane]] CH{{ind|4}}, représentée dans les figures b) et c) ci-dessous. L'atome de [[w:Carbone|carbone]] est situé au centre de la molécule et les atomes d'[[w:Hydrogène|hydrogène]] forment les sommets d'un tétraèdre autour du carbone.
<center><gallery perrow="4">
Image:Tetraeder.svg|a)
Ligne 63 :
== Octaèdre ==
{{...}}
Un exemple d'anion de symétrie octaédrique est l'anion ferricyanide [Fe(CN){{ind|6}}]{{exp|3−}}, représenté dans la figure c) ci-dessous. L'atome de [[w:Fer|fer]] est situé au centre de l'anion.
<center><gallery perrow="4">
Image:Oktaeder.svg|a)
Ligne 93 :
== Éthane {{fchim|C|2|H|6}} ==
La molécule d'[[Chimie organique/Alcanes Cycloalcanes/Éthane|éthane]] {{fchim|C|2|H|6}} possède deux atomes de carbone liés par une liaison simple et six atomes d'hydrogène, trois par atome de carbone. Les longueurs de liaison sont {{unité|1.54|Å}} pour la liaison C—C et {{unité|1.09|Å}} pour la liaison C—H<ref>{{en}} J.L. Duncan, D.C. McKean et A.J. Bruce, « Infrared spectroscopic studies of partially deuterated ethanes and the r{{ind|0}}, r{{ind|z}}, and r{{ind|e}} structures », dans ''Journal of Molecular Spectroscopy'', {{vol.}}74, {{numéro}}3, 1979, {{p.}}361–374 [http://dx.doi.org/10.1016%2F0022-2852%2879%2990160-7 lien DOI]</ref>. L'angle entre les liaisons d'un atome de carbone est 109,5°, proche de l'angle central du tétraèdre. La molécule peut se trouver dans plusieurs configurations géométriques possibles, qui se distinguent par leurs énergies.
Nous nous intéressons ici à la configuration de plus basse énergie, donc la plus stable, pour laquelle les atomes d'hydrogène d'un carbone sont placés de façon à minimiser les interactions électrostatiques répulsives avec les atomes d'hydrogène de l'autre carbone. Dans la vue le long de la liaison C—C de la figure b) ci-dessous, les atomes d'hydrogène d'un carbone sont situés entre ceux de l'autre carbone. La molécule possède un seul élément de symétrie, un axe de roto-inversion d'ordre 3 parallèle à la liaison C—C, et est donc centrosymétrique. Elle appartient ainsi au système trigonal.
Le groupe ponctuel de symétrie de la molécule d'éthane est <math>\bar{3}</math>, représenté dans la figure d).
À température ambiante, l'énergie thermique est bien supérieure à l'énergie de torsion de la molécule et permet aux atomes d'hydrogène de tourner librement autour de la liaison C—C, changeant la configuration et la symétrie de la molécule d'éthane.
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Image:Ethane-A-3D-balls.png|a)
Image:Ethane-staggered-Newman-3D-balls.png|b)
Image:Ethan lb 2d.png|c)
Image:-3 point group.png|d)
</gallery></center>
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Le symbole de Hermann-Mauguin du groupe ponctuel de symétrie de la sphère s'écrit à l'aide de trois directions arbitraires formant un trièdre direct :
:<math>\frac{\infty}{m}\frac{\infty}{m}\frac{\infty}{m}.</math>
== Références ==
<references/>
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