Διαφορά μεταξύ συμμετρικών και ασύμμετρων κορυφαίων μορίων

2024 Συγγραφέας: Alex Aldridge | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 13:36

Η βασική διαφορά μεταξύ συμμετρικών και ασύμμετρων άνω μορίων είναι ότι τα συμμετρικά μόρια κορυφής έχουν έναν σωστό άξονα περιστροφής και δύο ροπές αδράνειας που είναι ίσες μεταξύ τους, ενώ τα ασύμμετρα μόρια κορυφής έχουν όλα τα κύρια συστατικά της ροπής αδράνειας διαφορετικά το ένα από το άλλο.

Ο όρος συμμετρικά και ασύμμετρα μόρια κορυφής εμπίπτει στην ταξινόμηση των πολυατομικών μορίων με βάση το σχήμα του στιγμιαίου ελλειψοειδούς και τα καθαρά φάσματα περιστροφής. Γενικά, τα πολυατομικά μόρια έχουν πολύπλοκα περιστροφικά φάσματα. Μπορούμε να χωρίσουμε αυτά τα μόρια σε τέσσερις κατηγορίες για να ερμηνεύσουμε τα φάσματα. Η ταξινόμηση αυτή γίνεται με βάση το σχήμα της ελλειψοειδούς ροπής αδράνειας του μορίου. Οι τέσσερις κατηγορίες περιλαμβάνουν γραμμικά μόρια, σφαιρικά μόρια κορυφής, συμμετρικά κορυφαία μόρια και ασύμμετρα μόρια κορυφής.

Τι είναι τα συμμετρικά κορυφαία μόρια;

Τα συμμετρικά κορυφαία μόρια είναι πολυατομικά μόρια που έχουν έναν σωστό άξονα περιστροφής και δύο ροπές αδράνειας ίσες μεταξύ τους. Με άλλα λόγια, τα συμμετρικά κορυφαία μόρια έχουν δύο κύριες ροπές αδράνειας ίσες ενώ η τρίτη είναι μοναδική. Μπορούμε περαιτέρω να υποδιαιρέσουμε αυτήν την κατηγορία σε δύο ομάδες ως μόρια συμμετρικά κορυφαία μόρια και λοξά συμμετρικά κορυφαία μόρια.

Εικόνα 01: Σχήμα μορίου CH3I

Ένα παράδειγμα συμμετρικών κορυφαίων μορίων προστατικού είναι το CH₃I. Μπορεί να ληφθεί αντικαθιστώντας ένα άτομο υδρογόνου από μόριο μεθανίου από άτομο ιωδίου. Αυτή η αντικατάσταση προκαλεί τη μείωση της συμμετρίας του μορίου από T_d σε C_3v Όταν λάβουμε υπόψη το C₃ άξονας (ή άξονας I_A), τα άτομα που συμβάλλουν στην περιστροφή είναι μόνο τα ελαφρά άτομα υδρογόνου. Επομένως, η ροπή αδράνειας είναι η μικρότερη κατά μήκος αυτού του άξονα του μορίου. Υπάρχουν δύο άλλοι άξονες (I_B και I_C) που είναι κάθετοι σε αυτόν τον άξονα C₃ και αυτοί οι δύο οι κάθετοι άξονες είναι ίσοι μεταξύ τους. Ως εκ τούτου, τα I_A<I_B=I_C Τα γραμμικά μόρια είναι μια ειδική περίπτωση των συμμετρικών κορυφαίων μορίων προστατικού έχουν I_A=0. Επιπλέον, τα πεπλατυσμένα συμμετρικά κορυφαία μόρια έχουν το I_C ως τον μεγαλύτερο άξονα ενώ εγώ_{Aισούται με I}B _{Επομένως, μπορούμε να δώσουμε αυτήν τη σχέση ως, I}A_=IB_{<I C}

Τι είναι τα ασύμμετρα κορυφαία μόρια;

Τα ασύμμετρα μόρια κορυφής είναι ένας τύπος πολυατομικών μορίων που έχουν όλα τα κύρια συστατικά της ροπής αδράνειας διαφορετικά μεταξύ τους. Με άλλα λόγια, ένα μόριο γίνεται ασύμμετρο επάνω μόριο εάν ο άξονας περιστροφής υψηλότερης τάξης είναι C_{2 ή εάν δεν υπάρχει σωστός άξονας περιστροφής. Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι αυτή είναι η λιγότερο συμμετρική κατηγορία μορίων.}

Εικόνα 02: Μόριο νερού

Όταν εξετάζουμε τη σχέση μεταξύ των αξόνων του μορίου, έχει I_A ≠ I_B ≠ I _C. Μερικά παραδείγματα αυτού του τύπου μορίων περιλαμβάνουν τα H₂O, C₂H₂F _{2, κ.λπ.}

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ συμμετρικών και ασύμμετρων κορυφαίων μορίων;

Τα συμμετρικά και τα ασύμμετρα κορυφαία μόρια είναι δύο τύποι πολυατομικών μορίων. Η βασική διαφορά μεταξύ συμμετρικών και ασύμμετρων κορυφαίων μορίων είναι ότι τα συμμετρικά μόρια κορυφής έχουν έναν σωστό άξονα περιστροφής και δύο ροπές αδράνειας που είναι ίσες μεταξύ τους, ενώ τα ασύμμετρα μόρια κορυφής έχουν όλα τα κύρια συστατικά της ροπής αδράνειας διαφορετικά μεταξύ τους. Ενώ τα συμμετρικά κορυφαία μόρια έχουν δύο άξονες ίσους μεταξύ τους και ο άλλος άξονας είναι μοναδικός, τα ασύμμετρα μόρια κορυφής έχουν και τους τρεις άξονες διαφορετικούς μεταξύ τους.

Το παρακάτω infographic συνοψίζει τις διαφορές μεταξύ συμμετρικών και ασύμμετρων κορυφαίων μορίων.

Σύνοψη – Συμμετρικά έναντι ασύμμετρων κορυφαίων μορίων

Τα πολυατομικά μόρια μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις ομάδες ως γραμμικά μόρια, σφαιρικά μόρια κορυφής, συμμετρικά κορυφαία μόρια και ασύμμετρα μόρια κορυφής, με βάση τα περιστροφικά φάσματα τους. Η βασική διαφορά μεταξύ συμμετρικών και ασύμμετρων κορυφαίων μορίων είναι ότι τα συμμετρικά μόρια κορυφής έχουν έναν σωστό άξονα περιστροφής και δύο ροπές αδράνειας που είναι ίσες μεταξύ τους, ενώ τα ασύμμετρα μόρια κορυφής έχουν όλα τα κύρια συστατικά της ροπής αδράνειας διαφορετικά μεταξύ τους.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Iodomethane-3D-balls" By Benjah-bmm27 – Ίδιο έργο (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia

2. "Water Molecule Structure" By AbdullahAlturki99 – Δική δουλειά (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia