Симметриялық және асимметриялық жоғарғы молекулалар арасындағы айырмашылық

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 13:43

Симметриялық және асимметриялық жоғарғы молекулалардың негізгі айырмашылығы симметриялы жоғарғы молекулалардың бір дұрыс айналу осі және бір-біріне тең екі инерция моменті болады, ал асимметриялық жоғарғы молекулаларда инерция моментінің барлық негізгі компоненттері әртүрлі болады. бір-бірінен.

Симметриялық және асимметриялық жоғарғы молекулалар термині моменттік эллипсоид пішіні мен таза айналу спектрлері негізінде көпатомды молекулалардың жіктелуіне жатады. Әдетте көп атомды молекулалардың күрделі айналу спектрлері болады. Спектрлерді түсіндіру үшін бұл молекулаларды төрт класқа бөлуге болады. Бұл жіктеу молекуланың инерция моменті эллипсоидының пішініне негізделген. Төрт сыныпқа сызықтық молекулалар, сфералық жоғарғы молекулалар, симметриялық жоғарғы молекулалар және асимметриялық жоғарғы молекулалар кіреді.

Симметриялық жоғарғы молекулалар дегеніміз не?

Симметриялық жоғарғы молекулалар – бір дұрыс айналу осі және бір-біріне тең екі инерция моменті бар көп атомды молекулалар. Басқаша айтқанда, симметриялы жоғарғы молекулалардың екі негізгі инерциялық моменті бар, ал үшіншісі бірегей. Бұл категорияны қосымша симметриялы пролат молекулалары және көлденең симметриялы жоғарғы молекулалар деп екі топқа бөлуге болады.

01-сурет: CH3I молекуласының пішіні

Пролаттың симметриялық жоғарғы молекулаларының мысалы CH₃I. Оны метан молекуласынан сутегі атомын йод атомымен ауыстыру арқылы алуға болады. Бұл ауыстыру молекула симметриясының T_d-тан C_3v дейін төмендеуіне әкеледі, біз C₃ осі (немесе I_A осі), айналуға ықпал ететін атомдар тек жеңіл сутегі атомдары болып табылады. Демек, инерция моменті молекуланың осы осінің бойында ең кіші. Осы C₃ осіне перпендикуляр басқа екі ось бар (I_B және I_C) және осы екеуі перпендикуляр осьтер бір-біріне тең. Демек, I_A<I_B=I_C Сызықтық молекулалар пролат симметриялы жоғарғы молекулалардың ерекше жағдайы болып табылады, өйткені олар олардың I_A=0. Сонымен қатар, сопақ симметриялы жоғарғы молекулалардың ең үлкен осі ретінде I_C болады, ал I_{Aтең I}B _{Сондықтан біз бұл қатынасты I}A_=IB_{<I ретінде бере аламыз. C}

Асиметриялық жоғарғы молекулалар дегеніміз не?

Асиметриялық жоғарғы молекулалар – инерция моментінің барлық негізгі құрамдас бөліктері бір-бірінен ерекшеленетін полиатомды молекулалардың бір түрі. Басқаша айтқанда, егер оның жоғары ретті айналу осі C_{2 болса немесе тиісті айналу осі болмаса, молекула асимметриялық жоғарғы молекулаға айналады. Сондықтан бұл молекулалардың ең аз симметриялық класы деп айта аламыз.}

02-сурет: су молекуласы

Молекула осьтері арасындағы байланысты қарастырғанда, оның I_A ≠ I_B ≠ I _C. Молекулалардың бұл түрінің кейбір мысалдарына H₂O, C₂H₂F _{жатады. 2, т.б.}

Симметриялық және асимметриялық жоғарғы молекулалардың арасындағы айырмашылық неде?

Симметриялық және асимметриялық жоғарғы молекулалар полиатомды молекулалардың екі түрі болып табылады. Симметриялық және асимметриялық жоғарғы молекулалар арасындағы негізгі айырмашылық симметриялық жоғарғы молекулалардың бір дұрыс айналу осіне және бір-біріне тең екі инерция моментіне ие, ал асимметриялық жоғарғы молекулаларда инерция моментінің барлық негізгі компоненттері бір-бірінен ерекшеленеді. Симметриялық жоғарғы молекулалардың бір-біріне тең екі осі болса, ал екінші осі бірегей болғанымен, асимметриялық жоғарғы молекулалардың үш осі де бір-бірінен ерекшеленеді.

Төмендегі инфографика симметриялы және асимметриялық жоғарғы молекулалар арасындағы айырмашылықтарды қорытындылайды.

Қорытынды – симметриялық және асимметриялық жоғарғы молекулалар

Көп атомды молекулаларды айналу спектрлеріне қарай сызықты молекулалар, сфералық жоғарғы молекулалар, симметриялық жоғарғы молекулалар және асимметриялық жоғарғы молекулалар ретінде төрт топқа бөлуге болады. Симметриялық және асимметриялық жоғарғы молекулалар арасындағы негізгі айырмашылық симметриялы жоғарғы молекулалардың бір дұрыс айналу осі және бір-біріне тең екі инерция моменті болады, ал асимметриялық жоғарғы молекулаларда бір-бірінен ерекшеленетін инерция моментінің барлық негізгі компоненттері болады.

Сурет сыпайылық:

1. «Иодометан-3D-шарлар» By Benjah-bmm27 – Commons Wikimedia арқылы жеке жұмыс (қоғамдық домен)

2. «Су молекуласының құрылымы» АбдуллахАлтурки99 – Commons Wikimedia арқылы жеке жұмыс (CC BY-SA 4.0)