Разница между симметричными и асимметричными верхними молекулами

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-17 13:48

Ключевое различие между молекулами симметричного волчка и асимметричного волчка состоит в том, что молекулы симметричного волчка имеют одну собственную ось вращения и два момента инерции, которые равны между собой, тогда как молекулы асимметричного волчка имеют разные главные компоненты момента инерции. друг от друга.

Термин симметричные и асимметричные верхние молекулы подпадают под классификацию многоатомных молекул на основе формы импульсного эллипсоида и спектров чистого вращения. Как правило, многоатомные молекулы имеют сложные вращательные спектры. Мы можем разделить эти молекулы на четыре класса, чтобы интерпретировать спектры. Эта классификация сделана на основе формы эллипсоида момента инерции молекулы. Четыре класса включают линейные молекулы, сферические верхние молекулы, симметричные верхние молекулы и асимметричные верхние молекулы.

Что такое симметричные верхние молекулы?

Симметричные волчки – это многоатомные молекулы, имеющие одну собственную ось вращения и два момента инерции, равные друг другу. Другими словами, у молекул симметричного волчка два главных момента инерции равны, а третий уникален. Далее мы можем разделить эту категорию на две группы: молекулы с вытянутой симметричной вершиной и молекулы со сплющенной симметричной вершиной.

Разница между симметричными и асимметричными верхними молекулами

Рисунок 01: Форма молекулы CH3I

Примером вытянутых симметричных верхних молекул является CH₃I. Его можно получить, заменив атом водорода в молекуле метана на атом йода. Эта замена вызывает снижение симметрии молекулы от T_d до C_3v Если рассматривать C₃ оси (или оси I_A), атомы, которые способствуют вращению, являются только легкими атомами водорода. Поэтому момент инерции на этой оси молекулы наименьший. Есть две другие оси (I_B и I_C), которые перпендикулярны этой оси C₃, и эти две перпендикулярные оси равны между собой. Следовательно, I_A<I_B=I_C Линейные молекулы являются частным случаем молекул с вытянутым симметричным волчком, поскольку они I_A=0. Более того, молекулы сплюснутого симметричного волчка имеют I_C в качестве наибольшей оси, а I_{Aравно I}B _{Следовательно, мы можем представить это отношение как I}A_=IB_{<I C}

Что такое асимметричные верхние молекулы?

Асимметричные волчки – это тип многоатомных молекул, у которых все главные составляющие момента инерции отличаются друг от друга. Другими словами, молекула становится асимметричной молекулой-волчком, если ее ось вращения высшего порядка C_{2 или если нет собственной оси вращения. Поэтому можно сказать, что это наименее симметричный класс молекул.}

Ключевая разница - симметричные и асимметричные верхние молекулы

Рисунок 02: Молекула воды

При рассмотрении соотношения между осями молекулы она имеет I_A ≠ I_B ≠ I _С. Некоторые примеры молекул этого типа включают H₂O, C₂H₂F _{2 и т. д.}

В чем разница между симметричными и асимметричными верхними молекулами?

Симметричные и асимметричные верхние молекулы - это два типа многоатомных молекул. Ключевое различие между молекулами симметричного волчка и асимметричного волчка состоит в том, что молекулы симметричного волчка имеют одну собственную ось вращения и два момента инерции, которые равны друг другу, тогда как молекулы асимметричного волчка имеют все главные компоненты момента инерции, отличные друг от друга. В то время как молекулы симметричного волчка имеют две оси, равные друг другу, а другая ось уникальна, молекулы асимметричного волчка имеют все три оси, отличные друг от друга.

Ниже на инфографике представлены различия между симметричными и асимметричными верхними молекулами.

Разница между симметричными и асимметричными верхними молекулами в табличной форме

Резюме – Симметричные и асимметричные верхние молекулы

Многоатомные молекулы можно разделить на четыре группы: линейные молекулы, молекулы со сферической вершиной, молекулы с симметричной вершиной и молекулы с асимметричной вершиной на основе их спектров вращения. Ключевое различие между молекулами симметричного и асимметричного волчка состоит в том, что молекулы симметричного волчка имеют одну собственную ось вращения и два момента инерции, которые равны друг другу, тогда как молекулы асимметричного волчка имеют все главные компоненты момента инерции, отличные друг от друга.