Дискуссионный математический форумМатематический форум
Математический форум Math Help Planet

Обсуждение и решение задач по математике, физике, химии, экономике

Теоретический раздел
Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]
новый онлайн-сервис
число, сумма и дата прописью

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ]  На страницу 1, 2  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 01 май 2023, 10:11 
Не в сети
Начинающий
Зарегистрирован:
31 янв 2020, 13:44
Сообщений: 12
Cпасибо сказано: 2
Спасибо получено:
0 раз в 0 сообщении
Очков репутации: 1

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Здравствуйте. Имеется молекула циклической структуры (как бензольная) из двух видов атомов. Пусть всего атомов в молекуле [math]n[/math], атомов одного из видов - [math]k[/math]. Сколькими уникальными способами можно расположить эти последние в составе первой или, что то же самое, сколько вариантов изомеров существует?
Если бы речь шла о задаче с [math]n[/math] различными атомами, то из них можно было бы составить [math](n-1)! \slash 2[/math] вариантов. Рассуждения были бы такие: для первого атома можно выбрать все [math]n[/math] мест молекуле, для второго - [math]n-1[/math] и тд. Всего - [math]n![/math]. Но часть из них являются идентичными, переходящими друг в друга простым поворотом, из-за чего уникальных в [math]n[/math] раз меньше, и ещё половина переходит друг в друга переворотом плоскости; в результате уникальных [math]n! \slash n \slash 2=(n-1)! \slash 2[/math].
А как рассуждать в той задаче, что выше?

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 01 май 2023, 10:32 
Не в сети
Light & Truth
Зарегистрирован:
02 дек 2016, 22:55
Сообщений: 4771
Cпасибо сказано: 307
Спасибо получено:
834 раз в 785 сообщениях
Очков репутации: 116

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
При условии, что во
kat13 писал(а):
ещё половина переходит друг в друга переворотом плоскости;

Т.е. хиральность не имеет значения, зеркальные молекулы считаются одинаковыми?

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 01 май 2023, 11:06 
Не в сети
Начинающий
Зарегистрирован:
31 янв 2020, 13:44
Сообщений: 12
Cпасибо сказано: 2
Спасибо получено:
0 раз в 0 сообщении
Очков репутации: 1

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Booker48 писал(а):
При условии, что во
kat13 писал(а):
ещё половина переходит друг в друга переворотом плоскости;

Т.е. хиральность не имеет значения, зеркальные молекулы считаются одинаковыми?


Верно.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 01 май 2023, 12:44 
Не в сети
Light & Truth
Зарегистрирован:
02 дек 2016, 22:55
Сообщений: 4771
Cпасибо сказано: 307
Спасибо получено:
834 раз в 785 сообщениях
Очков репутации: 116

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
За это сообщение пользователю Booker48 "Спасибо" сказали:
kat13
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 01 май 2023, 18:50 
Не в сети
Начинающий
Зарегистрирован:
31 янв 2020, 13:44
Сообщений: 12
Cпасибо сказано: 2
Спасибо получено:
0 раз в 0 сообщении
Очков репутации: 1

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Благодаря продуктивной отсылке ответ был найден (см картинку).

Изображение

Здесь [math]n[/math] - число атомов одного вида, [math]k[/math] - число атомов второго вида, [math]d|(n,k)[/math] - множество общих делителей чисел [math]n[/math] и [math]k[/math], [math]φ(d)[/math] - функция Эйлера, [math]C_{a}^{b}[/math] - число сочетаний из [math]a[/math] по [math]b[/math], [math][a][/math] - целая часть числа [math]a[/math].

Для примера - из одного атома селена и трёх атомов серы может быть образована гипотетическая молекула, имеющая единственный вариант строения. Для соответствующих чисел атомов 3 и 5 - пять вариантов, для 2 и 6 - четыре.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 03 май 2023, 00:03 
Не в сети
Профи
Зарегистрирован:
04 июн 2020, 01:04
Сообщений: 379
Cпасибо сказано: 33
Спасибо получено:
92 раз в 88 сообщениях
Очков репутации: 14

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
А это задача про химию или про ожерелья? Мне кажется, для химии условий маловато. :)
И представить себе эти циклические молекулы всего из двух типов атомов в изобилии мне лично сложно. Если ограничиться органикой, то там этими двумя типами будут углерод и водород и вся несимметрия будет обусловлена двойными связями и возможными искревлениями этого цикла за счет наличия и взаимного расположения этих двойных связей.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 03 май 2023, 18:25 
Не в сети
Начинающий
Зарегистрирован:
31 янв 2020, 13:44
Сообщений: 12
Cпасибо сказано: 2
Спасибо получено:
0 раз в 0 сообщении
Очков репутации: 1

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
ipgmvq
Это задача про химию, которая сводится к задаче про ожерелья.
https://vos.olimpiada.ru/upload/files/Arhive_tasks/2018-19/region/chem/tasks-chem-9-teor-reg-18-9.pdf
https://vos.olimpiada.ru/upload/files/Arhive_tasks/2018-19/region/chem/ans-chem-9-teor-reg-18-9.pdf
См. задачу 4 вопрос 4.

Я не хотел решать задачу перебором, особенно в силу бэкграунда, что в таких задачах число вариантов может исчсляться факториалами (не конкретно тут, раз попросили перечислить/нарисовать все). Мне стало интересно общее математическое решение ситуации.
Бензол не является примером для этой задачи, так как кольцо его состит из атомов только одного элемента.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 03 май 2023, 21:01 
Не в сети
Профи
Зарегистрирован:
04 июн 2020, 01:04
Сообщений: 379
Cпасибо сказано: 33
Спасибо получено:
92 раз в 88 сообщениях
Очков репутации: 14

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
kat13 писал(а):
Бензол не является примером для этой задачи, так как кольцо его состит из атомов только одного элемента.
Из двух: углерода и водорода.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 03 май 2023, 21:35 
Не в сети
Начинающий
Зарегистрирован:
31 янв 2020, 13:44
Сообщений: 12
Cпасибо сказано: 2
Спасибо получено:
0 раз в 0 сообщении
Очков репутации: 1

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
ipgmvq
Неть). Атомы водорода не в кольце. Сбоку. Посмотрите задачку, о которой речь.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Число изомеров циклической структуры
СообщениеДобавлено: 03 май 2023, 21:41 
Не в сети
Light & Truth
Зарегистрирован:
02 дек 2016, 22:55
Сообщений: 4771
Cпасибо сказано: 307
Спасибо получено:
834 раз в 785 сообщениях
Очков репутации: 116

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
С химией у меня очень плохо, прошу простить.
Как я понимаю, в исходной задаче речь о молекулах, состоящих из атомов элементов с одинаковой чётной валентностью. Или с нечётной, но тогда нужно будет как в бензольном кольце "вешать" на них "сбоку" атомы водорода (например). Возможно ли в природе (или в лаборатории) эти молекулы построить - так вопрос не стоит.
А, кстати, возможно ли? )))
Хотя бы в теории?

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему    На страницу 1, 2  След.  Страница 1 из 2 [ Сообщений: 14 ]

 Похожие темы   Автор   Ответы   Просмотры   Последнее сообщение 
Автоморфизмы циклической группы

в форуме Линейная и Абстрактная алгебра

JustAnotherMemory

3

368

28 дек 2017, 18:20

Нахождение в группе циклической подгруппы, но по + или *

в форуме Интегральное исчисление

DonKatine

4

612

02 апр 2016, 00:15

Быстрое умножение циклической матрицы на вектор

в форуме Линейная и Абстрактная алгебра

Showme777

0

144

05 май 2019, 00:04

Алгебраические структуры

в форуме Дискретная математика, Теория множеств и Логика

ASKOLD SEMIRAZOV

1

372

01 фев 2018, 01:59

Алгебраические структуры

в форуме Дискретная математика, Теория множеств и Логика

ASKOLD SEMIRAZOV

0

283

01 фев 2018, 02:02

Алгебраические структуры

в форуме Дискретная математика, Теория множеств и Логика

ASKOLD SEMIRAZOV

1

330

01 фев 2018, 02:09

Алгебраические структуры

в форуме Дискретная математика, Теория множеств и Логика

ASKOLD SEMIRAZOV

2

405

01 фев 2018, 18:45

Алгебраические структуры

в форуме Аналитическая геометрия и Векторная алгебра

VlaDIK

8

233

04 апр 2022, 21:30

Алгебраические структуры

в форуме Дискретная математика, Теория множеств и Логика

ASKOLD SEMIRAZOV

3

338

01 фев 2018, 01:55

Алгебраические структуры

в форуме Аналитическая геометрия и Векторная алгебра

Mr_Pure

8

156

28 ноя 2022, 18:24


Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 6


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Яндекс.Метрика

Copyright © 2010-2022 MathHelpPlanet.com. All rights reserved