عناصر وعمليات التماثل

التماثل مستخدم في حياتنا اليومية و بصورة دائمة فعند رسم منظر لتحف قديمة أو ما شابه فإننا نحاول أن نجعل الجانب الأيمن مشابه للجانب الأيسر و قد نلجاء إلى نسخ أحدهما لرسم الآخر بصورة مماثلة تماماً ، هذه هي الفكرة ذاتها عند دراسة التماثل في الجزيئات فقد تكون هناك جزيئات متماثلة بحيث يكون الجانب الأيمن مشابه تماماً للجانب الآخر و قد لا يكون .

و يعد معرفة تماثل الجزيئات و المركبات أساسياً عند القيام بدراسة النشاطية الكيميائية أو التركيب الالكتروني أو الطيف لتك الجزيئات و المركبات ، و قد جرت العادة عند وصف الشكل الفراغي للجزيئات بوصفها برموز مختصرة تعبر عن تماثل تلك الجزيئات .

و قد قام المشتغلين بالأطياف (Spectroscopists ) منذ سنوات عديدة بوصف التذبذبات الجزيئية برموز تماثل و أصبحت التطبيقات الحديثة للطرق الطيفية المستخدمة لمعرفة الشكل التركيبي للجزيئات تستلزم معرفة تماثل هذه الجزيئات . و سنهتم بدراسة تماثل الجزيء المنفرد isolated molecule و الذي يوصف بما يعرف بنقطة التماثل symmetry point أو نقطة المجموعة point group .

عناصر التماثل

يسمى محور التماثل الدوراني باللغة الإنجليزية باسم (Rotation axis of symmetry) وهو الخط الذي يمر بمركز البلورة عند دورانها حوله، وظهور وجه أو حرف منها مرتين أو أكثر بحيث يتخذ موضعاً مشابهاً بموضع البلورة الأول خلال الدورة الكاملة التي تُساوي 360 درجة. يُطلق على محور التماثل اسم ثنائي التماثل بناءً على عدد المرات التي يظهر فيها الوجه على البلورة في الدورة الكاملة أي ظهور الوجه كل 180 درجة، وتكرار وضع البلورة مرتين في الدورة الكاملة، أما إذا ظهر الوجه كل 120 درجة، وتكرر وضع البلورة ثلاث مرات في الدورة الواحدة فإن محور التماثل يُسمى في هذه الحالة بالمحور ثلاثي التماثل، والمحور رباعي التماثل يظهر فيه الوجه مرة كل 90 درجة، ووضع البلورة يتكرر أربع مرات خلال 360 درجة.

بينما يتكرر وضع البلورة ست مرات في حالة المحور سداسي التماثل. يُشار إلى أنه لا يوجد محور خماسي أو سباعي التماثل؛ لأن الأشكال ثنائية التماثل والثلاثية والرباعية والسداسية يُمكنها أن تتكرر في الفراغ دون أن تترك أي فجوات أو مسافات معينة فيما بينها، في حين أن الأشكال الخماسية والسباعية والثمانية تتكرر، وتترك مسافات وفجوات بصورة لا تتفق مع التنظيم المنتظم في الفراغ للوحدات البنائية في البعد الثلاثي. مستوى التماثل مستوى التماثل، واسمه بالإنجليزية هو (Plane of symmetry) .

مستوى التماثل

مستوى التماثل ، واسمه بالإنجليزية هو (Plane of symmetry) ورمزه (م) ، وهو عبارة عن المستوى الذي يقسم البلورة إلى نصفين متشابهين ومتطابقين تماماً، فإذا وضعنا أحد النصفين أمام مرآة ، فإن الصورة الناتجة تنطبق بصورة دقيقة وكلية على النصف الآخر لها .

مركز التماثل

يُرمز لمركز التماثل بالرمز (ن) أي نقطة التماثل الداخلية، ويُسمى باللغة الإنجليزية (Center of symmetry)، وبشكلٍ عام فإن البلورة تحتوي على مركز تماثل إذا وجد لكل وجه بلوري أو حرف في ناحية مركزها، أو الناحية المقابلة لمركزها على مسافة مساوية نقطة مشابهة لها تماماً في الجزء المقابل.