-модели, т.е. в виде совокупности точечных атомов, координаты которых считаются известными, можно отнести к определенному структурному классу (СК), который определяется
Орбита - это совокупность точек, преобразующихся друг в друга операциями симметрии группы
G и, следовательно, эквивалентных. Каждая орбита характеризуется, во-первых, кратностью, т.е. числом входящих в нее точек, во-вторых, симметрией позиции, выражаемой точечной группой
S (site-symmetry). Группа
S характеризует симметрию окружения точки, относящейся к данной орбите; эта группа определяется совокупностью элементов симметрии, проходящих через рассматриваемую точку. В символе структурного класса орбита указывается в виде соответствующей группы
S.
Для молекул, изображаемых
r-моделью, в СК входит точечная группа
![](g30.gif)
, действующая в 3-мерном апериодичном пространстве (мы исключаем из рассмотрения полимерные молекулы). Символ СК в общем случае имеет вид:
![](scgen.gif)
В нем последовательно перечисляются орбиты, занятые атомами; каждая орбита представлена группой
S, характеризующей симметрию соответствующей позиции. Запятые разделяют орбиты, занятые атомами одного сорта (т.е. атомами одного химического элемента); точка с запятой ставится при переходе от одного химического элемента к другому. Атомы разных элементов рассматриваются в последовательности, определяемой валовой химической формулой вещества.
Рассмотрим в качестве примера молекулу бифенила C
12H
10. В кристалле эти молекулы плоские; в газовой фазе наблюдается поворот одного
из фенильных циклов на ~30њ вокруг связи C-C. СК плоской молекулы характеризуется символом:
mmm (2mm, 2mm, m, m; 2mm, m, m).
Для сокращения символа одноименные орбиты, занятые атомами одного сорта, часто записывают в виде степени, где показатель указывает число орбит:
mmm ((2mm)2, m2; 2mm, m2).
Для молекулы бифенила в газовой фазе символ СК имеет вид:
222 (22, 12; 2, 12),
где единица изображает общую (асимметричную) позицию.
Важной наглядной характеристикой орбиты является ее кратность. Поэтому символ СК целесообразно дополнить указанием кратности орбит (под символами групп
S). Например, для бифенила:
Добавим к сказанному примеры записи СК для нескольких молекул (с указанием кратности занятых орбит).
Ферроцен Fe(C5H5)2
|
|
Циклопропан C3H6
|
|
Диоксид углерода CO2
|
|
Метан CH4
|
|
Хлорбензол C6H5Cl
|
|
Еще один пример - СК транс- и гош-конформаций дихлорэтана
- представлен на рисунке.
Рис. Проекция молекулы дихлорэтана C2H4Cl2:
а) транс-конформация, СК:
б) гош-конформация, СК:
|
К оглавлению учебных материалов по курсу "Кристаллохимия"