تفاوت بین مولکولهای بالا متقارن و نامتقارن

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

تفاوت اصلی بین مولکولهای بالا متقارن و نامتقارن در این است که مولکولهای بالا متقارن دارای یک محور چرخش مناسب و دو گشتاور اینرسی هستند که با یکدیگر برابر هستند در حالی که مولکولهای نامتقارن بالا دارای تمام اجزای اصلی ممان اینرسی متفاوت هستند. از یکدیگر.

اصطلاح مولکولهای بالا متقارن و نامتقارن در طبقه بندی مولکولهای چند اتمی بر اساس شکل بیضی لحظه ای و طیف چرخش خالص قرار می گیرند. به طور کلی، مولکول های چند اتمی دارای طیف های چرخشی پیچیده هستند. ما می توانیم این مولکول ها را به چهار دسته تقسیم کنیم تا طیف ها را تفسیر کنیم.این طبقه بندی بر اساس شکل ممان بیضی اینرسی مولکول انجام می شود. این چهار کلاس شامل مولکول های خطی، مولکول های کروی بالا، مولکول های بالای متقارن و مولکول های بالای نامتقارن هستند.

مولکول های متقارن بالا چیست؟

مولکولهای بالا متقارن مولکولهای چند اتمی هستند که یک محور چرخش مناسب و دو ممان اینرسی برابر با یکدیگر دارند. به عبارت دیگر، مولکول های بالا متقارن دارای دو گشتاور اصلی اینرسی برابر هستند در حالی که سومی منحصر به فرد است. ما می‌توانیم این دسته را به دو گروه به‌عنوان مولکول‌های متقارن بالا و مولکول‌های متقارن بالا تقسیم کنیم.

شکل 01: شکل مولکول CH3I

نمونه ای از مولکول های بالا متقارن پرولات CH₃I است.می توان آن را با جایگزینی یک اتم هیدروژن از مولکول متان با یک اتم ید به دست آورد. این جایگزینی باعث کاهش تقارن مولکول از T_d به C_3v می شود وقتی C₃ را در نظر می گیریم محور (یا محور I_A)، اتم هایی که به چرخش کمک می کنند فقط اتم های هیدروژن سبک هستند. بنابراین، ممان اینرسی در امتداد این محور مولکول کوچکترین است. دو محور دیگر (I_B و I_C) وجود دارد که بر این محور C₃ و این دو عمود هستند محورهای عمود بر هم برابرند. بنابراین، I_A<I_B=I_C مولکول‌های خطی مورد خاصی از مولکول‌های بالا متقارن پرولات است، زیرا آنها I_A=0 دارند. علاوه بر این، مولکول‌های متقارن بالای صفحه دارای I_C به عنوان بزرگترین محور هستند در حالی که I_{A دارند.برابر است با I}B _{بنابراین، می توانیم این رابطه را به صورت، I}A_=IB_<I بدهیم C

مولکول های نامتقارن بالا چیست؟

مولکول های بالای نامتقارن نوعی از مولکول های چند اتمی هستند که همه اجزای اصلی ممان اینرسی متفاوت از یکدیگر هستند. به عبارت دیگر، اگر محور چرخش مرتبه بالاتر آن C_{2 باشد یا اگر محور چرخش مناسبی وجود نداشته باشد، یک مولکول به مولکول بالایی نامتقارن تبدیل می شود. بنابراین، می‌توان گفت که این کلاس کمترین متقارن مولکول‌ها است.}

شکل 02: مولکول آب

هنگامی که رابطه بین محورهای مولکول را در نظر می گیریم، دارای I_A ≠ I_B ≠ I _C. برخی از نمونه‌های این نوع مولکول‌ها عبارتند از H₂O، C₂H₂F _{2 و غیره}

تفاوت بین مولکولهای بالا متقارن و نامتقارن چیست؟

مولکولهای بالای متقارن و نامتقارن دو نوع مولکول چند اتمی هستند.تفاوت اصلی بین مولکول های بالا متقارن و نامتقارن در این است که مولکول های بالا متقارن دارای یک محور چرخش مناسب و دو گشتاور اینرسی هستند که با یکدیگر برابر هستند در حالی که مولکول های نامتقارن بالا دارای تمام اجزای اصلی ممان اینرسی متفاوت از یکدیگر هستند. در حالی که مولکول های بالا متقارن دارای دو محور مساوی با یکدیگر هستند و محور دیگر منحصر به فرد است، مولکول های بالای نامتقارن دارای هر سه محور متفاوت از یکدیگر هستند.

اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین مولکول‌های بالا متقارن و نامتقارن را خلاصه می‌کند.

خلاصه - مولکولهای برتر متقارن در مقابل نامتقارن

مولکول های چند اتمی را می توان بر اساس طیف چرخشی خود به چهار گروه به عنوان مولکول های خطی، مولکول های کروی بالا، مولکول های بالا متقارن و مولکول های بالای نامتقارن تقسیم کرد.تفاوت اصلی بین مولکول های بالا متقارن و نامتقارن در این است که مولکول های بالا متقارن دارای یک محور چرخش مناسب و دو گشتاور اینرسی هستند که با یکدیگر برابر هستند در حالی که مولکول های بالا نامتقارن دارای تمام اجزای اصلی ممان اینرسی متفاوت از یکدیگر هستند.

تقدیم به تصویر:

1. "Iodomethane-3D-balls" نوشته Benjah-bmm27 - اثر شخصی (دامنه عمومی) از طریق Wikimedia Commons

2. "ساختار مولکول آب" نوشته عبدالله آلتورکی99 - اثر شخصی (CC BY-SA 4.0) از طریق ویکی‌مدیای مشترک