《结构化学基础》课程教学资源（PPT课件）第4章 分子的对称性2/2（推荐使用幻灯片放映）

第四章」 分子对称性与群 分子对称性与偶极矩，旋光性 负电荷重心 10445' 正电荷重心 H H

第四章 分子对称性与群 分子对称性与偶极矩，旋光性

第四章分子对称性4.4分子对称性与偶极矩关系 偶极矩()是表示分子中电荷分布情况的物理量（矢量）。 分子中的正负电荷中心可以重合，也可以不重 合。正负电荷中心不重合的分子称为极性分子，有 偶极矩。 偶极矩是个矢量，规定其方向由正电重心指向 负电重心，偶极矩是正负电重心间的距离1与电荷 量g的乘积。 u 9l ⊙ 偶极矩的单位为库仑米（Cm,在 ⊙- 负电荷重心 104'45 cgs制中单位为Debye(德拜)D ⊕ 正电荷重心 H 1D=3.336×10-30C.m H

分子中的正负电荷中心可以重合，也可以不重 合。正负电荷中心不重合的分子称为极性分子，有 偶极矩。 偶极矩是个矢量，规定其方向由正电重心指向 负电重心，偶极矩是正负电重心间的距离与电荷 量q的乘积。 偶极矩(μ)是表示分子中电荷分布情况的物理量(矢量)。 第四章 分子对称性 4.4分子对称性与偶极矩关系 偶极矩的单位为库仑米（C·m),在 cgs制中单位为Debye（德拜）D 1D=3.336×10-30C· m  = q l

未极化 弱极化 强极化 共价键 离子极化示意图 氨 甲烷 氯化氢 水

第四章分子对称性4.4分子对称性与偶极矩关系 表分子的偶极矩 分子 4/10-30Cm r110-0wer10-0C-8 出图” CO 0.39 1.1283 18.08 0.02 HF 6.37 0.9168 14.69 0.43 HC1 3.50 1.2744 20.42 0.18 HBr 2.64 1.4145 22.66 0.12 HI 1.27 1.6090 25.78 0.05

4 分子 CO 0.39 1.1283 18.08 0.02 HF 6.37 0.9168 14.69 0.43 HCl 3.50 1.2744 20.42 0.18 HBr 2.64 1.4145 22.66 0.12 HI 1.27 1.6090 25.78 0.05 表 分子的偶极矩 第四章 分子对称性 4.4分子对称性与偶极矩关系

偶极矩必须坐落在分子的对称元素上 原因： 偶极矩是分子的静态性质， 对称操作作用于分子只能产生等价构型， 不改变分子的任何物理性质； 所以在对称操作下，分子偶极矩的大小 和方向必须保持不变 因此， 偶极矩矢量必须坐落在每一对称元素上

5 原因： 偶极矩是分子的静态性质， 对称操作作用于分子只能产生等价构型， 不改变分子的任何物理性质； 偶极矩必须坐落在分子的对称元素上 所以在对称操作下，分子偶极矩的大小 和方向必须保持不变 因此， 偶极矩矢量必须坐落在每一对称元素上

第四章分子对称性4.4分子对称性与偶极矩关系 偶极矩必须坐落在分子的对称元素上 (1)如果分子有次旋转轴，则偶极矩必位于该轴上 (2)如果分子有一个对称面，则偶极矩必位于此面上； (3)分子有多个对称面，则偶极矩必位于它们的交线上 (4)如果分子有两个或多个相互不重合旋转轴， 则该分子的偶极矩为零

偶极矩必须坐落在分子的对称元素上 （1）如果分子有n次旋转轴，则偶极矩必位于该轴上； （2）如果分子有一个对称面，则偶极矩必位于此面上； （3）分子有多个对称面，则偶极矩必位于它们的交线上 （4）如果分子有两个或多个相互不重合旋转轴， 则该分子的偶极矩为零。 第四章 分子对称性 4.4分子对称性与偶极矩关系

第四章分子对称性4.4分子对称性与偶极矩关系 判据：若分子中有两个或两个以上的对 称元素相交于一点，该分子必无偶极矩，否 则就有偶极矩。 属于C1,C,Cm,Cm群的分子有偶极矩 属于C,S2.Ch'D Doh'Dnd'Ta和O,群 的分子无偶极矩

判据：若分子中有两个或两个以上的对 称元素相交于一点，该分子必无偶极矩，否 则就有偶极矩。 属于C1，Cs，Cn，Cnv群的分子有偶极矩 属于Ci，Sn，Cnh，Dn，Dnh，Dnd，Td和Oh群 的分子无偶极矩 第四章 分子对称性 4.4分子对称性与偶极矩关系

D4h群：XeF4 D群：乙烯 U=0 =0 C3v CHCl3 苯 u车0 u=0

8 D2h群：乙烯 苯 D4h群：XeF4 C3v ： CHCl3

u主0 反式二氯乙烯 H (a) =0 (b) 0 H 4=0

9 反式二氯乙烯

某些物质的偶极矩 些物质的偶极矩（单位：1030c·m) 物质 偶极矩 物质 偶极矩 氢 0 水 617 氮 0 氨 4.90 二氧化碳 0 氯化氢 3.57 硫化氢 3.67 溴化氢 2.67 二氧化硫 5.33 碘化氢 1.40 二硫化碳 0 氢氰酸 2.10 H H H 二氧化碳 四系化碳 一氟甲烷 从0D 以-0D 从=1.94D