Sự khác biệt giữa các phân tử hàng đầu đối xứng và không đối xứng

2024 Tác giả: Alex Aldridge | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 13:53

Sự khác biệt cơ bản giữa các phân tử đỉnh đối xứng và bất đối xứng là các phân tử đỉnh đối xứng có một trục quay thích hợp và hai mômen quán tính bằng nhau trong khi các phân tử đỉnh không đối xứng có tất cả các thành phần chính của mômen quán tính khác nhau từ nhau.

Thuật ngữ phân tử đỉnh đối xứng và bất đối xứng thuộc phân loại các phân tử đa nguyên tử trên cơ sở hình dạng của ellipsoid thời điểm và phổ quay thuần túy. Nói chung, các phân tử đa nguyên tử có phổ quay phức tạp. Chúng ta có thể chia các phân tử này thành bốn lớp để giải thích quang phổ. Sự phân loại này được thực hiện dựa trên hình dạng của momen quán tính ellipsoid của phân tử. Bốn lớp bao gồm phân tử mạch thẳng, phân tử đỉnh hình cầu, phân tử đỉnh đối xứng và phân tử đỉnh không đối xứng.

Phân tử hàng đầu đối xứng là gì?

Phân tử đỉnh đối xứng là phân tử đa nguyên tử có một trục quay thích hợp và hai mômen quán tính bằng nhau. Nói cách khác, các phân tử đỉnh đối xứng có hai mômen quán tính chính bằng nhau trong khi mômen quán tính thứ ba là duy nhất. Chúng ta có thể chia nhỏ loại này thành hai nhóm là phân tử đỉnh đối xứng nghiêng và phân tử đỉnh đối xứng ngang.

Hình 01: Hình dạng của Phân tử CH3I

Một ví dụ về phân tử đỉnh đối xứng prolate là CH₃I. Nó có thể thu được bằng cách thay thế một nguyên tử hydro từ phân tử metan bằng một nguyên tử iot. Sự thay thế này làm giảm tính đối xứng của phân tử từ T_dthành C_3vKhi chúng ta xem xét C₃trục (hoặc trục I_A), các nguyên tử góp phần vào chuyển động quay chỉ là các nguyên tử hydro nhẹ. Do đó, mômen quán tính là nhỏ nhất dọc theo trục này của phân tử. Có hai trục khác (I_Bvà I_C) vuông góc với trục C₃này và hai trục này các trục vuông góc với nhau thì bằng nhau. Do đó, I_A<I_B=I_CPhân tử tuyến tính là một trường hợp đặc biệt của các phân tử đỉnh đối xứng prolate vì chúng có I_A=0. Hơn nữa, các phân tử đỉnh đối xứng obitan có I_Clà trục lớn nhất trong khi I_{A bằng I}B_{Do đó, chúng ta có thể cho mối quan hệ này là, I}A_=IB_{<I C}

Phân tử hàng đầu không đối xứng là gì?

Phân tử đỉnh không đối xứng là một loại phân tử đa nguyên tử có tất cả các thành phần nguyên tắc của mômen quán tính khác nhau. Nói cách khác, một phân tử trở thành phân tử đỉnh không đối xứng nếu trục quay bậc cao hơn của nó là C_{2hoặc nếu không có trục quay thích hợp. Do đó, chúng ta có thể nói rằng đây là lớp phân tử ít đối xứng nhất.}

Hình 02: Phân tử nước

Khi xét mối quan hệ giữa các trục của phân tử, nó có I_A≠ I_B≠ I_C. Một số ví dụ về loại phân tử này bao gồm H₂O, C₂H₂F_{2, v.v.}

Sự khác biệt giữa các phân tử hàng đầu đối xứng và không đối xứng là gì?

Phân tử đỉnh đối xứng và không đối xứng là hai loại phân tử đa nguyên tử. Sự khác biệt cơ bản giữa các phân tử đỉnh đối xứng và bất đối xứng là các phân tử đỉnh đối xứng có một trục quay thích hợp và hai mômen quán tính bằng nhau trong khi các phân tử đỉnh không đối xứng có tất cả các thành phần chính của mômen quán tính khác nhau. Trong khi các phân tử đỉnh đối xứng có hai trục bằng nhau và trục còn lại là duy nhất, thì các phân tử đỉnh không đối xứng có cả ba trục khác nhau.

Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa các phân tử đỉnh đối xứng và bất đối xứng.

Tóm tắt - Phân tử hàng đầu Đối xứng vs Không đối xứng

Các phân tử đa nguyên tử có thể được chia thành bốn nhóm là phân tử tuyến tính, phân tử đỉnh hình cầu, phân tử đỉnh đối xứng và phân tử đỉnh không đối xứng, dựa trên phổ quay của chúng. Sự khác biệt cơ bản giữa các phân tử đỉnh đối xứng và bất đối xứng là các phân tử đỉnh đối xứng có một trục quay thích hợp và hai mômen quán tính bằng nhau trong khi các phân tử đỉnh không đối xứng có tất cả các thành phần chính của mômen quán tính khác nhau.

Hình ảnh Lịch sự:

1. “Iodomethane-3D-ball” của Benjah-bmm27 - Tác phẩm riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia

2. “Cấu trúc phân tử nước” của AbdullahAlturki99 - Tác phẩm riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia