1. 대칭조작(symmetry operation)

앞 시간에 대칭 요소에 대해 간단히 알아보았다.

 

https://80milktea.tistory.com/entry/0-%EB%AC%B4%EA%B8%B0%ED%99%94%ED%95%99%EC%9D%98-%EA%BD%83-%EA%B5%B0%EB%A1%A0group-theory

0. 무기화학의 꽃, 군론(group theory)

 

이 개념들을 바탕으로 대칭 조작에 대해 알아보자. 

 

대칭조작 = 거울면, 축과 점을 중심으로 한 움직임 

대칭 요소를 중심으로 움직인 것 뿐이다.  다만 대칭조작은 전과 후의 분자 모양이 정확히 같아야 한다. 

 

대칭조작의 종류 

1. 동등 조작(Identity operation, E)

 말 그대로 동등하게 아무런 변화를 일으키지 않는다. 따라서 모든 분자는 동등 조작을 가지고 있다.

(이러한 이유로 모든 분자들을 대칭성을 가지고 설명할 수 있었다고 말한 것이다.)

 

2. 회전 조작(rotation operation, Cn)

회전축을 중심으로 360/n 도로 돌리는 것이다. 당연히 돌리기 후와 전은 분자 모양이 같아야 한다. 

 C3를 예로 들어보자 CHCl3를 입체적으로 생각하면 회전축은 C-H를 포함하는 축이고 360 / 3 = 120 도 돌렸을 때 

처음 모양과 같은지 보자. 결과는 같다. 

(더 나아가서 생각하자면 C3를 세번하면 처음 분자와 아예 똑같으므로 E와 같다.)

하나의 분자 안에서 n 값은 다양할 수 있다. 이때 n이 제일 큰 축을 주회전축(주축, principal axis)이라고 한다. 

 

3. 반사 조작(reflection operation, σ)

거울면을 중심으로 좌우를 반전하며, 같은 거리에 위치하게 된다. 

이때 거울면이 주축에 대해 수직일 때 그 면을  δh 

거울면이 주축을 포함할 때 그 면을 δv

거울면이 주축을 포함하지만 바깥쪽 원자는 포함하지 않을 때  δd 라 한다.

 

4. 반전(inversion, i)

조금 복잡할 수 있는데 집중하면 이해할 수 있다.

각 점은 분자의 중심점에 대해서 시작점이 반대방향의 같은 거리로 이동하는 것과 같다. 

엇갈린 형태( staggered conformation) 의 에테인을 보면서 이해해보자. 

반전을 해도 처음 모양과 동일하다! 

사진에서 a는 반전 중심이 있는경우 b는 없는경우 스스로 이해해보자!

반전중심

 

5. 회전 반사 조작 (rotation-reflection operation, Sn)

이거는 단순하게 Cn으로 돌리고 δh   를 해주는 것이다!

예를들어 S4는 90도 회전시킬 후 회전축에 대하여 수직면에 반사(시그마 h를 말하는 것)조작을 하는 것이다.

이렇게 5개의 대칭조작을 잘 알아놔야 뒤에서 배울 점군을 이해하기 쉽다! 

모두 알찬 공부하세요 :)