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[무기화학] 대칭성과 군론에 대하여
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[대칭성과 군론]
◈대칭 요소(symmetry element)
대칭성을 가지고 있지 않는 분자일지라도 모든 분자는 분자의 대칭성으로 설명 할 수 있다. 분자 또는 다른 물질들은 거울면(mirror plane), 회전축(rotation axes), 반전 중심(inversion center) 과 같은 대칭 요소(symmetry element)를 가지고 있다.
실질적인 거울 면 반사, 축과 점을 중심으로 한 움직임을 대칭 조작(symmetry operation)이라 한다. 대부분의 사람들이 대칭 조작에 대해 알고는 있지만 앞으로의 응용을 위해서 좀더 정확한 이해가 필요하다. 주어진 대칭 요소에 대해서 대칭 조작을 하기 전과 후의 분자의 모양이 정확히 같아야 한다. 다시 말하면, 같은 장소에서 분자의 사진을 찍었을 때 대칭 조작을 하기 전과 후의 분자의 모양이 구별할 수 없이 같아야 한다. 만약 어떤 분자에 대칭 조작을 하였을 때 처음과 조금이라도 차이가 난다면 그 조작은 분자의 대칭 조작이 아니다.
◈대칭원소
무기화학자는 두 가지 형태의 대칭에 흥미를 가지고 있다. 그 중의 하나는 병진대칭(trans- national symmetry)이며 말뚝 울타리나 사격장에 일렬로 고정된 오리로 예를 들 수 있다. 기계를 조작하면 오리는 움직이기 시작하고 눈을 깜박이면 오리는 움직이지 않는다. -오리는 눈을 깜박이는 동안 멀리 움직이며 모든 오리는 똑같다. 오리가 움직이나 움직이지 않았다면 변하기 전과 변한 다음이 똑같으므로 이러한 조건에서는 말할 수 없다. 병진대칭은 결정 학자에게 중요하지만(단위세포의 쌓임 배열은 오리의 옆줄과 같다) 분리된 분자의 대칭은 더 흥미가 있다.
분자의 무게중심에 대한 대칭조작을 기준점으로 삼는다면 그 대칭은 점대칭과 관련이 있다.
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2015.02.06
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