User:Ayako 88/sandbox

المقدمة
يسمى أي كائن على أنه متناظر(symmetrical)  إذا كان لديه تناظر او تماثل المرآة، أو "اليسار الى اليمين" أي كما تبدو نفسها في المرآة. على سبيل المثال، الدائرة هي أكثر تناظرا مقارنة بالمكعب فانه يبدو نفسه بعد دورانه من خلال أي زاوية حول قطر الدائرة. ولكن خلال دوران المكعب، يبدو مشابها فقط مع زوايا معينة مثل 90 درجة أو 180 درجة أو 270 درجة حول محور يمر من مراكز أي من وجوهه المقابلة أو بمقدار 120 درجة أو 240 درجة حول محور يمر من أي من الزوايا العكسية.

بنفس الطريقة،هناك في الكيمياء التماثل الجزئي (molecular symmetry)فالتماثل مهم جدا في الكيمياء حيث أن بعض الجزيئات "أكثر تماثلا" من غيرها بسبب تكويناتها المختلفة. فمثلا؛ بعض الجزيئات مثل NH3، H2O، C6H6،  تبقى نفسها بعد عمليات تماثل معينة مثل الانقلاب (inversion)، والدوران (rotations) والانعكاسات(reflections). و كل عملية تناظر تتوافق مع عنصر التماثل(symmetry element)  الذي يمكن أن يكون مستوى (plane)أو محور (axial) او نقطة(point) أو خط (line) مع مراعاة العملية التناظر المنفذة(symmetry operation). ويمكن لجميع الجزيئات المعروفة أن تصنف في مجموعات تمتلك نفس مجموعة عناصر التماثل. هذا النوع من التصنيف يساعد على تعيين الخصائص الجزيئية دون حساب وفي تحديد القطبية (polarity)وتفسخ الحالات الجزيئية(degeneracy of molecule states). وهو يوفر المعالجة المنهجية للتناظر في النظم الكيميائية في إطار رياضي يسمى نظرية المجموعة(group of theory)

عمليات التماثل وعناصر التماثل
عملية التماثل هي عملية تبقي الكائن او الجزيء كما هو  بعد أن يتم تنفيذها. على سبيل المثال، إذا أخذنا جزيئا من الماء وتم تدويره بمقدار 180 درجة حول محور يمر عبر ذرة O المركزية (بين ذرات H اثنين) سوف يبقى نفسه كما كان من قبل. وهو  أيضا نفسه إذا تم عكسه من خلال مستويين ، كما هو مبين في الشكل أدناه.المستوى 1 يمر عبر ذرة الأكسجين فيقسم الجزيء إلى نصفين متشابهين إما مستوى 2 فانه يمر خلال ذرا الماء كلها فيقسم الجزيء بطريقه مختلفة عن الأول حيث يقسم كل القذرات نصفين إن هذه المستويات أشبه بالمرايا فهي تعكس  الصورة ذاتها في كل اتجاه

وبناءا على ذلك فان كل عمليه تماثل (symmetry operation)  لها عناصر تماثل (symmetry elements) وهي المحور )axis) المستوى (plane) نقطة أو خط (point or line)  مع مراعاة كل عملية تماثل تتم لهذه العناصر ز وتتكون عناصر التماثل من جميع النقاط التي تبقى بنفس المكان بعد عملية التماثل, فمثلا في الدوران خط النقاط يبقى كما هو مكونا محور التماثل وفي الانعكاس تبقى النقاط كما هي تصنع مستوى التماثل

عناصر التماثل التي قد يمتلكها الجزيء هي:

1.       الهوية (E - the identity)  وهي عملية لاتقوم فيها باي شيء ويبقى الجزيء كما هو دون اي تغيير وكل جزيء في الكون لديه هذا العنصرر من التماثل على الاقل ز

2.       محاور الدروان (Cn - an n-fold axis of rotation)  وهو دوران الجزيء بمقدار   يترك الجزيء كما هو دون تغيير وهذا ما لاحظناه في جزيء الماء أعلاه حيث تم دوران الجزيء حول المحور بمقدار 180o اي C2

3.       مستوى التماثل (σ - a plane of symmetry)  هو انعكاس من خلال المستوى يترك الجزيء كما هو دون تغيير ,في حالة الجزي الذي لديه محور تماثل تمر جميع نقاطه في المستوى فان هذا المستوى يسمى مستوى تماثل عموديσv (vertical mirror Plane) اما في حاله تعامد محور التماثل مع مستوى التماثل فانه يسمى مستوى تماثل افقي(σh) a horizontal mirror plane

4.      مركز التماثل (i)  وهو قلب الجزيء  من خلال مركز التماثل ويبقى جزيء دون تغيير يتكون انقلاب من تمرير كل نقطة من خلال مركز الانقلاب والخروج إلى نفس المسافة على الجانب الآخر من الجزيء.

5.    محور الدوران غير الطبيعي أو محور انعكاس الدوران (Sn) improper rotation axis  هذه العملية تستلزم إجراء عملية دوران الجزيء حول محور ثم يتبعها انعكاس للجزيء الناتج خلال مستوى عمودي على هذا المحور .. أو العكس بالعكس ( أي عملية انعكاس يتبعها عملية دوران ) فإذا أدت هاتان العمليتان إلى الحصول على شكل فراغي مكافئ للجزيء الأصلي فإن هذا الجزيء يحتوي على عنصر تماثل و هو محور انعكاس - دوران و يرمز له بالرمز Sn حيث n هي رتبة محور دوران الجزيء .. و ترتيب عمليتا الدوران ثم الانعكاس ليس ذا أهمية ، فطالما أن الجزيء يحتوي على محور دوران – انعكاس فإن البدء بعملية الانعكاس ثم الدوران سوف يؤدي إلى نفس الشكل الفراغي المكافئ إذا بدأنا بعملية الدوران ثم عملية الانعكاس .)

- ليس شرطاً أن يكون محور الدوران محور قائم بذاتة ..

- ليس شرطاً أن يكون مستوى التماثل هو مستوى تماثل حقيقي للجزيء ..

المهم ،،أن يكون محصلة عمليتا الانعكاس و الدوران يؤديان إلى شكل فراغي مكافئ .. عندها يقال أن الجزيء يحتوي على عنصر تماثل (Sn) ..

أي انه لدينا حالتين :

قد نقوم بعملية دوران حول محور دوران ( قائم بذاته ) أي انه محور تماثل حقيقي و من ثم اجراء عملية انعكاس حول مستوى عامودي على هذا المحور فيكون لدينا محور دوران - انعكاس ،،

أو ....

قد يكون لدينا إمكانية أن نقوم بإجراء عملية دوران حول محور ( غير قائم بذاتة ) أي نجري عملية دوران دون أن نحصل على شكل مكافئ أو مطابق و من ثم نجري عملية انعكاس حول مستوى عامودي على هذا المحور ( لا يشترط ان يكون محور حقيقي ) فنحصل على شكل فراغي مكافئ أو مطابق ،،

مثال للحالة الأولى ،، في جزيءBF3 ،، نجد أنه لدينا محور دوران C3(محور قائم بذاته ) لو أجرينا عملية دوران حول هذا المحور و من ثم انعكاس حول المستوى العامودي على هذا المحور hσ فإنه سوف يكون لدينا محور دوران انعكاس و سيكون اسم هذا المحور S3 (أي ان له رتبة محور الدوران )

تصنيف التماثل الجزيئي (point groups)
1) C1 : هو دوران العنصر حول نفسه 360 درجة وهو نفسه الهوية (E) ومثال على ذلك CHDFCl