Разлика между симетрични и асиметрични горни молекули

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 13:30

Ключовата разлика между симетричните и асиметричните горни молекули е, че симетричните горни молекули имат една правилна ос на въртене и два инерционни момента, които са равни един на друг, докато асиметричните горни молекули имат всички основни компоненти на инерционния момент различни един от друг.

Терминът симетрични и асиметрични горни молекули попада в класификацията на многоатомните молекули въз основа на формата на моментния елипсоид и спектрите на чисто въртене. Обикновено многоатомните молекули имат сложни ротационни спектри. Можем да разделим тези молекули на четири класа, за да интерпретираме спектрите. Тази класификация се извършва въз основа на формата на елипсоида на инерционния момент на молекулата. Четирите класа включват линейни молекули, сферични топ молекули, симетрични горни молекули и асиметрични горни молекули.

Какво представляват симетричните горни молекули?

Симетричните горни молекули са многоатомни молекули с една правилна ос на въртене и два равни един на друг инерционни момента. С други думи, симетричните горни молекули имат два основни инерционни момента, равни, докато третият е уникален. Можем допълнително да разделим тази категория на две групи като пролатирани симетрични горни молекули и сплеснати симетрични горни молекули.

Фигура 01: Форма на CH3I молекула

Пример за удължени симетрични горни молекули е CH₃I. Може да се получи чрез заместване на водороден атом от молекула метан с йоден атом. Това заместване причинява намаляване на симетрията на молекулата от T_d до C_3v Когато разглеждаме C₃ ос (или I_A ос), атомите, които допринасят за въртенето, са само леките водородни атоми. Следователно инерционният момент е най-малък по тази ос на молекулата. Има две други оси (I_B и I_C), които са перпендикулярни на тази C₃ ос и тези две перпендикулярните оси са равни една на друга. Следователно, I_A<I_B=I_C Линейните молекули са специален случай на удължените симетрични горни молекули, тъй като те имат своя I_A=0. Освен това, сплесканите симетрични горни молекули имат своя I_C като най-голямата ос, докато I_{Aе равно на I}B _{Следователно можем да дадем тази връзка като I}A_=IB_{<I C}

Какво представляват асиметричните горни молекули?

Асиметричните горни молекули са вид многоатомни молекули, които имат всички основни компоненти на инерционния момент, различни един от друг. С други думи, една молекула става асиметрична горна молекула, ако нейната ос на въртене от по-висок ред е C_{2 или ако няма правилна ос на въртене. Следователно можем да кажем, че това е най-малко симетричният клас молекули.}

Фигура 02: Водна молекула

Когато се разглежда връзката между осите на молекулата, тя има I_A ≠ I_B ≠ I _C. Някои примери за този тип молекули включват H₂O, C₂H₂F _{2 и т.н.}

Каква е разликата между симетрични и асиметрични горни молекули?

Симетричните и асиметричните горни молекули са два вида многоатомни молекули. Ключовата разлика между симетричните и асиметричните горни молекули е, че симетричните горни молекули имат една правилна ос на въртене и два инерционни момента, които са равни един на друг, докато асиметричните горни молекули имат всички основни компоненти на инерционния момент, различни един от друг. Докато симетричните горни молекули имат две оси, равни една на друга, а другата ос е уникална, асиметричните горни молекули имат и трите си оси, различни една от друга.

Инфографиката по-долу обобщава разликите между симетрични и асиметрични горни молекули.

Обобщение – Симетрични срещу асиметрични горни молекули

Многоатомните молекули могат да бъдат разделени на четири групи като линейни молекули, сферични върхови молекули, симетрични върхови молекули и асиметрични върхови молекули въз основа на техните ротационни спектри. Ключовата разлика между симетричните и асиметричните горни молекули е, че симетричните горни молекули имат една правилна ос на въртене и два инерционни момента, които са равни един на друг, докато асиметричните горни молекули имат всички основни компоненти на инерционния момент, различни един от друг.

С любезното съдействие на изображението:

1. „Йодометан-3D-топки“от Benjah-bmm27 – Собствена работа (обществено достояние) чрез Commons Wikimedia

2. „Структура на водната молекула“от AbdullahAlturki99 – Собствена работа (CC BY-SA 4.0) чрез Commons Wikimedia