Verskil tussen simmetriese en asimmetriese topmolekules

2024 Outeur: Alex Aldridge | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 13:31

Die sleutelverskil tussen simmetriese en asimmetriese topmolekules is dat simmetriese topmolekules een behoorlike rotasie-as en twee traagheidsmomente het wat gelyk is aan mekaar, terwyl asimmetriese topmolekules al die hoofkomponente van die traagheidsmoment verskil van mekaar.

Die term simmetriese en asimmetriese topmolekules val onder die klassifikasie van poliatomiese molekules op grond van die vorm van die momentele ellipsoïed en die suiwer rotasiespektra. Oor die algemeen het poliatomiese molekules komplekse rotasiespektra. Ons kan hierdie molekules in vier klasse verdeel om die spektra te interpreteer. Hierdie klassifikasie word gedoen op grond van die vorm van die traagheidsmoment-ellipsoïed van die molekule. Die vier klasse sluit lineêre molekules, sferiese topmolekules, simmetriese topmolekules en asimmetriese topmolekules in.

Wat is simmetriese topmolekules?

Simmetriese topmolekules is poliatomiese molekules met een behoorlike rotasie-as en twee traagheidsmomente gelyk aan mekaar. Met ander woorde, simmetriese topmolekules het twee hooftraagheidsmomente gelyk, terwyl die derde uniek is. Ons kan hierdie kategorie verder onderverdeel in twee groepe as prolaat simmetriese topmolekules en oblate simmetriese topmolekules.

Figuur 01: Vorm van CH3I-molekule

'n Voorbeeld van prolaat simmetriese topmolekules is CH₃I. Dit kan verkry word deur 'n waterstofatoom van metaanmolekule deur 'n jodiumatoom te vervang. Hierdie vervanging veroorsaak die vermindering van die simmetrie van die molekule van T_d na C_3v Wanneer ons die C₃ oorweeg as (of I_A-as), die atome wat bydra tot die rotasie is slegs die ligte waterstofatome. Daarom is die traagheidsmoment die kleinste langs hierdie as van die molekule. Daar is twee ander asse (I_B en I_C) wat loodreg op hierdie C₃-as is en hierdie twee loodregte asse is gelyk aan mekaar. Dus, I_A<I_B=I_C Lineêre molekules is 'n spesiale geval van die prolaat simmetriese topmolekules omdat hulle het hul I_A=0. Boonop het die afgeplatte simmetriese topmolekules hul I_C as die grootste as terwyl I_{Ais gelyk aan I}B _{Daarom kan ons hierdie verhouding gee as, I}A_=IB_{<I C}

Wat is asimmetriese topmolekules?

Asimmetriese topmolekules is 'n tipe poliatomiese molekules wat alle hoofkomponente van die traagheidsmoment van mekaar verskil. Met ander woorde, 'n molekule word 'n asimmetriese topmolekule as sy hoër-orde rotasie-as C_{2 is of as daar nie 'n behoorlike rotasie-as is nie. Daarom kan ons sê dat dit die minste simmetriese klas molekules is.}

Figuur 02: Watermolekule

Wanneer die verband tussen die asse van die molekule oorweeg word, het dit I_A ≠ I_B ≠ I _C. Enkele voorbeelde van hierdie tipe molekules sluit in H₂O, C₂H₂F _{2, ens.}

Wat is die verskil tussen simmetriese en asimmetriese topmolekules?

Simmetriese en asimmetriese topmolekules is twee tipes poliatomiese molekules. Die belangrikste verskil tussen simmetriese en asimmetriese topmolekules is dat simmetriese topmolekules een behoorlike rotasie-as en twee traagheidsmomente het wat gelyk is aan mekaar, terwyl asimmetriese topmolekules al die hoofkomponente van die traagheidsmoment van mekaar verskil. Terwyl simmetriese topmolekules twee asse gelyk aan mekaar het en die ander as uniek is, het asimmetriese topmolekules al drie asse wat van mekaar verskil.

Infografika hieronder som die verskille tussen simmetriese en asimmetriese topmolekules op.

Opsomming – Simmetriese vs Asimmetriese Topmolekules

Polyatomiese molekules kan in vier groepe verdeel word as lineêre molekules, sferiese topmolekules, simmetriese topmolekules en asimmetriese topmolekules, gebaseer op hul rotasiespektra. Die sleutelverskil tussen simmetriese en asimmetriese topmolekules is dat simmetriese topmolekules een behoorlike rotasie-as en twee traagheidsmomente het wat gelyk is aan mekaar, terwyl asimmetriese topmolekules al die hoofkomponente van die traagheidsmoment van mekaar verskil.

Beeld met vergunning:

1. "Iodomethane-3D-balls" Deur Benjah-bmm27 - Eie werk (Public Domain) via Commons Wikimedia

2. "Watermolekulestruktuur" Deur AbdullahAlturki99 - Eie werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia