Põhierinevus sümmeetriliste ja asümmeetriliste tippmolekulide vahel on see, et sümmeetrilistel tippmolekulidel on üks õige pöörlemistelg ja kaks inertsmomenti, mis on üksteisega võrdsed, samas kui asümmeetrilistel tippmolekulidel on kõik inertsmomendi põhikomponendid erinevad üksteisest.
Sümmeetrilised ja asümmeetrilised tippmolekulid kuuluvad polüaatomiliste molekulide klassifikatsiooni hetkeellipsoidi kuju ja puhta pöörlemisspektri alusel. Üldiselt on polüatomilistel molekulidel keerukad pöörlemisspektrid. Spektrite tõlgendamiseks saame need molekulid jagada nelja klassi. See klassifikatsioon tehakse molekuli inertsmomendi ellipsoidi kuju alusel. Neli klassi hõlmavad lineaarseid molekule, sfäärilisi tippmolekule, sümmeetrilisi tippmolekule ja asümmeetrilisi tippmolekule.
Mis on sümmeetrilised tippmolekulid?
Sümmeetrilised tipumolekulid on polüatomilised molekulid, millel on üks õige pöörlemistelg ja kaks üksteisega võrdset inertsimomenti. Teisisõnu, sümmeetrilistel tippmolekulidel on kaks peamist inertsiaalmomenti võrdsed, samas kui kolmas on unikaalne. Saame selle kategooria edasi jagada kahte rühma: sümmeetrilised ülaosa molekulid ja lammutatud sümmeetrilised tipumolekulid.
Joonis 01: CH3I molekuli kuju
Prolate sümmeetriliste tippmolekulide näide on CH3I. Seda saab saada metaani molekuli vesinikuaatomi asendamisel joodiaatomiga. See asendamine põhjustab molekuli sümmeetria vähenemise väärtuselt Td väärtusele C3v Kui arvestada C3 telg (või IA telg), on pöörlemisele kaasaaitavad aatomid ainult kerged vesinikuaatomid. Seetõttu on inertsimoment piki seda molekuli telge väikseim. On veel kaks telge (IB ja IC), mis on risti selle C3 teljega ja need kaks risti asetsevad teljed on üksteisega võrdsed. Seega IA<IB=IC Lineaarsed molekulid on prolaadi sümmeetriliste tippmolekulide erijuht, kuna need nende IA=0. Veelgi enam, lamedate sümmeetriliste tippmolekulide suurim telg on IC, samas kui IAvõrdub IB Seetõttu võime anda selle seose järgmiselt: IA=IB<I C
Mis on asümmeetrilised tippmolekulid?
Asümmeetrilised tipumolekulid on teatud tüüpi polüaatomilised molekulid, mille kõik inertsmomendi põhikomponendid erinevad üksteisest. Teisisõnu muutub molekul asümmeetriliseks tippmolekuliks, kui selle kõrgemat järku pöörlemistelg on C2 või kui puudub õige pöörlemistelg. Seetõttu võime öelda, et see on kõige vähem sümmeetriline molekulide klass.
Joonis 02: veemolekul
Kui arvestada molekuli telgede vahelist seost, on sellel IA ≠ IB ≠ I C. Mõned seda tüüpi molekulide näited hõlmavad H2O, C2H2F 2 jne
Mis vahe on sümmeetrilistel ja asümmeetrilistel tippmolekulidel?
Sümmeetrilised ja asümmeetrilised tipumolekulid on kahte tüüpi polüaatomilisi molekule. Peamine erinevus sümmeetriliste ja asümmeetriliste tippmolekulide vahel on see, et sümmeetrilistel tippmolekulidel on üks õige pöörlemistelg ja kaks inertsimomenti, mis on üksteisega võrdsed, samas kui asümmeetrilistel tippmolekulidel on kõik inertsmomendi põhikomponendid üksteisest erinevad. Kui sümmeetrilistel tippmolekulidel on kaks üksteisega võrdset telge ja teine telg on ainulaadne, siis asümmeetrilistel tippmolekulidel on kõik kolm telge üksteisest erinevad.
Allpool toodud infograafik võtab kokku sümmeetriliste ja asümmeetriliste tippmolekulide erinevused.
Kokkuvõte – sümmeetrilised vs asümmeetrilised tippmolekulid
Polüaatomilised molekulid võib nende pöörlemisspektri alusel jagada nelja rühma: lineaarsed molekulid, sfäärilised tipumolekulid, sümmeetrilised tipumolekulid ja asümmeetrilised tipumolekulid. Peamine erinevus sümmeetriliste ja asümmeetriliste tippmolekulide vahel on see, et sümmeetrilistel tippmolekulidel on üks õige pöörlemistelg ja kaks inertsimomenti, mis on üksteisega võrdsed, samas kui asümmeetrilistel tippmolekulidel on kõik inertsmomendi põhikomponendid üksteisest erinevad.
Pilt:
1. "Jodometaan-3D-pallid", autor Benjah-bmm27 – oma töö (avalik domeen) Commonsi Wikimedia kaudu
2. „Veemolekuli struktuur”, autor AbdullahAlturki99 – oma töö (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
