1. 对称性的概念

几何图形有对称性，是指这个图形凭借某个几何要素进行某种操作之后能恢复原状；分子或离子有对称性，是指这个分子或离子凭借某个几何要素进行某种操作之后能恢复原状，即所有的原子或离子能够与同种原子或离子重合。例如，三角形分子SO₃绕着底边上的高旋转180°后，分子复原，即SO₃分子对于底边上的高旋转有对称性。

对称操作是指不改变图形中任何两点间距离的操作，包括旋转、反映和反演，如凭借底边上的高所进行的操作即为旋转。对称操作赖以进行的几何要素称为对称元素，包括对称轴、对称面和对称中心，如借以进行旋转操作的底边上的高称为对称轴。

1)旋转和对称轴

三角形分子SO₃绕着经过中心(三个高的交点)且垂直于三角形所在平面的直线旋转，每转120°，则SO₃分子复原一次。即每旋转SO₃分子复原一次，或者说旋转一周SO₃分子复原3次。则这条直线是SO₃分子的三重对称轴，或称三重轴。

若某分子或图形绕对称轴旋转一周复原n次，则称该对称轴为n重对称轴或n重轴。例如，ICI4-为正方形结构，绕着经过正方形对角线交点且垂直于正方形所在平面的直线旋转，每转90°离子图形复原一次，则经过正方形ICI₄^-对角线交点且垂直于分子所在平面的直线为ICI₄^-的四重轴(图6-2)。

2)反映和对称面

具有八面体结构的SF6分子，经过处在同平面的4个F原子和S原子构成八面体分子的对称面，借助这个平面进行平面镜成像后，SF₆分子图形复原。平面镜成像操作称为反映，反映操作所凭借的平面为对称面(图6-2)。平面结构分子的分子平面本身即是一个对称面，如SO₃和ICI₄^-分子平面。

图6-2 SO₃、ICI₄^-和SF₆结构示意图

3)反演和对称中心

具有八面体结构的SF₆分子，中心原子S就是分子的对称中心。即图形中所有的点(原子)与中心连线后再延长至相反方向的等距离处，图形复原。这种操作称为反演，反演操作所凭借的点称为对称中心(图6-2)。

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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