Diferența dintre moleculele superioare simetrice și asimetrice

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 13:48

Diferența cheie dintre moleculele superioare simetrice și asimetrice este că moleculele superioare simetrice au o axă de rotație adecvată și două momente de inerție egale între ele, în timp ce moleculele superioare asimetrice au toate componentele principale ale momentului de inerție diferite. unul de altul.

Termenul de molecule superioare simetrice și asimetrice intră în clasificarea moleculelor poliatomice pe baza formei elipsoidului de moment și a spectrelor de rotație pure. În general, moleculele poliatomice au spectre de rotație complexe. Putem împărți aceste molecule în patru clase pentru a interpreta spectrele. Această clasificare se face pe baza formei elipsoidului momentului de inerție al moleculei. Cele patru clase includ molecule liniare, molecule superioare sferice, molecule superioare simetrice și molecule superioare asimetrice.

Ce sunt moleculele superioare simetrice?

Moleculele superioare simetrice sunt molecule poliatomice având o axă de rotație proprie și două momente de inerție egale între ele. Cu alte cuvinte, moleculele superioare simetrice au două momente principale de inerție egale, în timp ce al treilea este unic. Putem subdiviza această categorie în două grupe ca molecule superioare simetrice prolate și molecule superioare simetrice oblate.

Figura 01: Forma moleculei CH3I

Un exemplu de molecule superioare simetrice prolate este CH₃I. Poate fi obținut prin înlocuirea unui atom de hidrogen din molecula de metan cu un atom de iod. Această înlocuire determină reducerea simetriei moleculei de la T_d la C_3v Când luăm în considerare C₃ (sau axa I_A), atomii care contribuie la rotație sunt doar atomii de hidrogen ușor. Prin urmare, momentul de inerție este cel mai mic de-a lungul acestei axe a moleculei. Există alte două axe (I_B și I_C) care sunt perpendiculare pe această axă C₃ și aceste două axele perpendiculare sunt egale între ele. Prin urmare, I_A<I_B=I_C Moleculele liniare sunt un caz special al moleculelor superioare prolate simetrice, deoarece au I_A=0. În plus, moleculele superioare simetrice oblate au I_C ca axa cea mai mare, în timp ce I_{Aeste egal cu I}B _{Prin urmare, putem da această relație ca: I}A_=IB_{<I C}

Ce sunt moleculele superioare asimetrice?

Moleculele superioare asimetrice sunt un tip de molecule poliatomice care au toate componentele principale ale momentului de inerție diferite unele de altele. Cu alte cuvinte, o moleculă devine o moleculă superioară asimetrică dacă axa sa de rotație de ordin superior este C_{2 sau dacă nu există o axă de rotație adecvată. Prin urmare, putem spune că aceasta este cea mai puțin simetrică clasă de molecule.}

Figura 02: Moleculă de apă

Când se consideră relația dintre axele moleculei, aceasta are I_A ≠ I_B ≠ I _C. Câteva exemple de acest tip de molecule includ H₂O, C₂H₂F _{2 etc.}

Care este diferența dintre moleculele superioare simetrice și asimetrice?

Moleculele superioare simetrice și asimetrice sunt două tipuri de molecule poliatomice. Diferența cheie dintre moleculele superioare simetrice și asimetrice este că moleculele superioare simetrice au o axă de rotație adecvată și două momente de inerție care sunt egale între ele, în timp ce moleculele superioare asimetrice au toate componentele principale ale momentului de inerție diferite unele de altele. În timp ce moleculele superioare simetrice au două axe egale între ele, iar ceal altă axă este unică, moleculele superioare asimetrice au toate cele trei axe diferite una de ceal altă.

Infografia de mai jos rezumă diferențele dintre moleculele superioare simetrice și asimetrice.

Rezumat – Molecule superioare simetrice vs asimetrice

Moleculele poliatomice pot fi împărțite în patru grupe ca molecule liniare, molecule superioare sferice, molecule superioare simetrice și molecule superioare asimetrice, pe baza spectrelor lor de rotație. Diferența cheie dintre moleculele superioare simetrice și asimetrice este că moleculele superioare simetrice au o axă de rotație adecvată și două momente de inerție care sunt egale între ele, în timp ce moleculele superioare asimetrice au toate componentele principale ale momentului de inerție diferite una de ceal altă.

Cu amabilitatea imaginii:

1. „Iodomethane-3D-balls” de Benjah-bmm27 – Lucrare proprie (domeniu public) prin Commons Wikimedia

2. „Structura moleculei de apă” de AbdullahAlturki99 – Lucrări proprii (CC BY-SA 4.0) prin Commons Wikimedia