SIMETRÍA QUÍMICA
La simetría en general hace referencia a la armonía, a la semejanza, a
la equivalencia y por lo tanto a la belleza. El concepto de simetría se presenta frecuentemente en
el universo, y en las formas de expresión desarrolladas por el hombre; en
nuestra vida diaria, aunque no lo notemos, estamos rodeados de objetos
regulares o simétricos. En un sentido no matemático, la simetría está asociada
con la regularidad de formas, proporciones agradables, periodicidad o
disposición armoniosa y ello, frecuentemente, con un sentimiento de belleza.
En química una molécula
es simétrica si tiene unas partes similares a otras es decir, si unos átomos
equivalen a otros. Para saber si unos átomos son equivalentes a otros se hace
un estudio de la molécula por simetría. Un compuesto químico se identifica
determinando su estructura. La mayoría de los métodos para determinar estructuras,
son métodos espectroscópicos, y la base de estos métodos es la simetría. La
simetría debe estudiarse en una forma más precisa; cuando se dice que una
molécula tiene una alta simetría, generalmente significa que dentro de ella hay
varios átomos que tienen posiciones equivalentes en el espacio.
Los conceptos de simetría en la Química son de gran utilidad por cuanto
permiten establecer una serie de relaciones de las cuales se puede sacar
ventaja, al menos en forma cualitativa. Uno de los problemas de más importancia
en esta área es el conocimiento de la estructura molecular y de las
consecuencias que de ella se derivan. La simetría es una herramienta muy útil
para tratar este problema puesto que puede dar información acerca de cómo se
relacionan entre sí los átomos en una molécula y de cómo se relacionan entre sí
las moléculas individuales en un cristal. Por otra parte, el número y clase de niveles de energía que una molécula o
un átomo pueden tener están determinados por la simetría de la molécula o por
los alrededores del átomo. Entonces, simplemente a partir de
consideraciones de simetría puede decirse cuántos estados energéticos hay y qué
interacciones y transiciones pueden ocurrir entre ellos. En principio, la
simetría puede decir que los estados de un sistema deben diferir en energía,
pero sólo por cálculos o medidas puede establecerse qué tan grande debe ser esa
diferencia.
Actualmente se usan una gran cantidad de técnicas para la determinación
de la estructura química. La teoría en que se basan algunas de ellas se apoya
en la comprensión de las propiedades de simetría. De las propiedades de
simetría pueden predecirse el número de los modos fundamentales de vibración y
sus intensidades en los espectros Infrarrojo y Raman, y la forma en que varios
enlaces y ángulos pueden contribuir a ellos. La cristalografía de rayos X es
una herramienta indispensable para el estudio de los compuestos cristalinos,
pero su aplicación es casi imposible sin un conocimiento de las condiciones de
simetría que gobiernan la formación de sólidos cristalinos.
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