ההבדל העיקרי בין מולקולות עליונות סימטריות לא-סימטריות הוא שלמולקולות עליונות סימטריות יש ציר סיבוב תקין אחד ושני מומנטים של אינרציה ששווים זה לזה, בעוד שלמולקולות עליונות א-סימטריות יש כל המרכיבים העיקריים של מומנט האינרציה שונים. אחד מהשני.
המונח מולקולות עליונות סימטריות וא-סימטריות נכנסות לסיווג של מולקולות פוליאטומיות על בסיס צורת האליפסואיד המומנטלי וספקטרום הסיבוב הטהור. באופן כללי, למולקולות פוליאטומיות יש ספקטרום סיבובי מורכב. אנו יכולים לחלק את המולקולות הללו לארבע מחלקות על מנת לפרש את הספקטרום.סיווג זה נעשה על סמך צורת אליפסואיד מומנט האינרציה של המולקולה. ארבע המחלקות כוללות מולקולות ליניאריות, מולקולות עליונות כדוריות, מולקולות עליונות סימטריות ומולקולות עליונות א-סימטריות.
מהן מולקולות עליונות סימטריות?
מולקולות עליונות סימטריות הן מולקולות פוליאטומיות בעלות ציר סיבוב תקין אחד ושני מומנטים של אינרציה שווים זה לזה. במילים אחרות, למולקולות עליונות סימטריות יש שני מומנטים עיקריים של אינרציה שווים ואילו השלישי הוא ייחודי. אנו יכולים לחלק עוד יותר את הקטגוריה הזו לשתי קבוצות כמולקולות עליונות סימטריות פרולטיות ומולקולות עליונות סימטריות משולבות.
איור 01: צורת מולקולת CH3I
דוגמה למולקולות עליונות סימטריות פרולטיות היא CH3I.ניתן להשיגו על ידי החלפת אטום מימן ממולקולת מתאן באטום יוד. החלפה זו גורמת להפחתת הסימטריה של המולקולה מ-Td ל-C3v כאשר אנו רואים את ה-C3 ציר (או ציר IA), האטומים שתורמים לסיבוב הם רק אטומי המימן הקלים. לכן, מומנט האינרציה הוא הקטן ביותר לאורך ציר זה של המולקולה. ישנם שני צירים נוספים (IB ו-IC) המאונכים לציר C3 זה ושני אלה צירים מאונכים שווים זה לזה. לפיכך, IA<IB=IC מולקולות לינאריות הן מקרה מיוחד של מולקולות העליונות הסימטריות הפרולטיות מכיוון שהן יש את ה-IA שלהם=0. יתר על כן, למולקולות העליונות הסימטריות המוסלמות יש את ה-IC שלהן כציר הגדול ביותר ואילו IAשווה ל-IB לכן, אנחנו יכולים לתת את הקשר הזה כ-IA=IB<I C
מהן מולקולות עליונות אסימטריות?
מולקולות עליונות אסימטריות הן סוג של מולקולות פוליאטומיות שכל המרכיבים העיקריים של מומנט האינרציה שונים זה מזה. במילים אחרות, מולקולה הופכת למולקולה עליונה א-סימטרית אם ציר הסיבוב שלה מסדר גבוה הוא C2 או אם אין ציר סיבוב תקין. לכן, אנו יכולים לומר שזוהי המחלקה הכי פחות סימטרית של מולקולות.
איור 02: מולקולת מים
כאשר בוחנים את הקשר בין הצירים של המולקולה, יש לה IA ≠ IB ≠ I C. כמה דוגמאות לסוג זה של מולקולות כוללות H2O, C2H2F 2 וכו'
מה ההבדל בין מולקולות עליונות סימטריות ואסימטריות?
מולקולות עליונות סימטריות וא-סימטריות הן שני סוגים של מולקולות פוליאטומיות.ההבדל העיקרי בין מולקולות עליונות סימטריות ואסימטריות הוא שלמולקולות עליונות סימטריות יש ציר סיבוב תקין אחד ושני מומנטים של אינרציה השווים זה לזה ואילו למולקולות עליונות א-סימטריות יש את כל המרכיבים העיקריים של מומנט האינרציה שונים זה מזה. בעוד שלמולקולות עליונות סימטריות יש שני צירים שווים זה לזה והציר השני הוא ייחודי, למולקולות עליונות א-סימטריות יש כל שלושת הצירים שונים זה מזה.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדלים בין מולקולות עליונות סימטריות ואסימטריות.
סיכום – מולקולות עליונות סימטריות לעומת אסימטריות
ניתן לחלק מולקולות פוליאטומיות לארבע קבוצות כמולקולות ליניאריות, מולקולות עליונות כדוריות, מולקולות עליונות סימטריות ומולקולות עליונות א-סימטריות, על סמך ספקטרום הסיבוב שלהן.ההבדל העיקרי בין מולקולות עליונות סימטריות לאסימטריות הוא שלמולקולות עליונות סימטריות יש ציר סיבוב תקין אחד ושני מומנטים של אינרציה השווים זה לזה, בעוד שלמולקולות עליונות א-סימטריות יש את כל המרכיבים העיקריים של מומנט האינרציה שונים זה מזה.
תמונה באדיבות:
1. "Iodomethane-3D-balls" מאת Benjah-bmm27 - עבודה משלו (Public Domain) דרך Commons Wikimedia
2. "מבנה מולקולת מים" מאת AbdullahAlturki99 - עבודה עצמית (CC BY-SA 4.0) באמצעות Commons Wikimedia
