Pagkakaiba sa Pagitan ng Symmetric at Asymmetric Top Molecules

2024 May -akda: Alex Aldridge | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 13:52

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng simetriko at asymmetric na nangungunang mga molekula ay ang simetriko na nangungunang mga molekula ay may isang wastong rotation axis at dalawang sandali ng inertia na katumbas ng isa't isa samantalang ang mga asymmetric na nangungunang molekula ay may lahat ng pangunahing bahagi ng sandali ng pagkawalang-galaw na magkaiba mula sa isa't isa.

Ang terminong simetriko at asymmetric na mga nangungunang molekula ay nasa ilalim ng pag-uuri ng mga polyatomic na molekula batay sa hugis ng pansamantalang ellipsoid at ang purong rotation spectra. Sa pangkalahatan, ang mga polyatomic molecule ay may kumplikadong rotational spectra. Maaari nating hatiin ang mga molekulang ito sa apat na klase upang mabigyang-kahulugan ang spectra. Ang pag-uuri na ito ay ginagawa batay sa hugis ng sandali ng inertia ellipsoid ng molekula. Kasama sa apat na klase ang mga linear molecule, spherical top molecules, simetriko top molecules, at asymmetric top molecules.

Ano ang Symmetric Top Molecules?

Ang Symmetric top molecules ay mga polyatomic molecule na may isang wastong rotation axis at dalawang moments ng inertia na katumbas ng bawat isa. Sa madaling salita, ang simetriko na nangungunang mga molekula ay may dalawang pangunahing sandali ng inertial na pantay habang ang pangatlo ay natatangi. Maaari pa nating hatiin ang kategoryang ito sa dalawang pangkat bilang prolate symmetric top molecules at oblate symmetric top molecules.

Figure 01: Hugis ng CH3I Molecule

Ang isang halimbawa ng prolate symmetric top molecules ay CH₃I. Ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng isang hydrogen atom mula sa methane molecule ng isang iodine atom. Ang pagpapalit na ito ay nagiging sanhi ng pagbawas ng symmetry ng molekula mula T_d hanggang C_3v Kapag isinasaalang-alang natin ang C₃ axis (o I_A axis), ang mga atom na nag-aambag sa pag-ikot ay ang mga light hydrogen atoms lamang. Samakatuwid, ang sandali ng pagkawalang-galaw ay pinakamaliit sa kahabaan ng axis na ito ng molekula. May dalawang iba pang axes (I_B at I_C) na patayo sa C₃ axis na ito at ang dalawang ito ang mga patayo na palakol ay pantay sa bawat isa. Kaya naman, ang I_A<I_B=I_C Ang mga linear molecule ay isang espesyal na kaso ng prolate symmetric top molecule dahil sila may kanilang I_A=0. Bukod dito, ang mga oblate symmetric na nangungunang molekula ay may kanilang I_C bilang ang pinakamalaking axis habang ang I_{Aay katumbas ng I}B _{Samakatuwid, maaari nating ibigay ang relasyong ito bilang, I}A_=IB_{<I C}

Ano ang Asymmetric Top Molecules?

Ang

Asymmetric top molecules ay isang uri ng polyatomic molecules na mayroong lahat ng prinsipyong bahagi ng moment of inertia na iba sa isa't isa. Sa madaling salita, ang isang molekula ay nagiging isang asymmetric na nangungunang molekula kung ang mas mataas na order na rotation axis nito ay C_{2 o kung walang tamang rotation axis. Samakatuwid, masasabi nating ito ang pinakamababang simetriko na klase ng mga molekula.}

Figure 02: Water Molecule

Kapag isinasaalang-alang ang kaugnayan sa pagitan ng mga axes ng molekula, mayroon itong I_A ≠ I_B ≠ I _C. Ang ilang halimbawa ng ganitong uri ng mga molekula ay kinabibilangan ng H₂O, C₂H₂F _{2, atbp.}

Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Symmetric at Asymmetric Top Molecules?

Ang Symmetric at asymmetric top molecules ay dalawang uri ng polyatomic molecules. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng simetriko at asymmetric na nangungunang mga molekula ay ang simetriko na nangungunang mga molekula ay may isang wastong rotation axis at dalawang sandali ng inertia na katumbas ng bawat isa samantalang ang mga asymmetric na nangungunang molekula ay mayroong lahat ng mga pangunahing bahagi ng sandali ng inertia na naiiba sa bawat isa. Bagama't ang mga simetriko na nangungunang molekula ay may dalawang axes na katumbas ng isa't isa at ang isa pang axis ay natatangi, ang mga asymmetric na nangungunang molekula ay may lahat ng tatlong axes na magkaiba sa isa't isa.

Sa ibaba ng infographic ay nagbubuod sa mga pagkakaiba sa pagitan ng simetriko at asymmetric na mga nangungunang molekula.

Buod – Symmetric vs Asymmetric Top Molecules

Ang mga polyatomic molecule ay maaaring hatiin sa apat na grupo bilang mga linear molecule, spherical top molecules, symmetric top molecules, at asymmetric top molecules, batay sa kanilang rotational spectra. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng simetriko at asymmetric na nangungunang mga molekula ay ang simetriko na nangungunang mga molekula ay may isang wastong rotation axis at dalawang sandali ng inertia na katumbas ng isa't isa samantalang ang mga asymmetric na nangungunang molekula ay mayroong lahat ng pangunahing bahagi ng sandali ng inertia na naiiba sa isa't isa.

Image Courtesy:

1. “Iodomethane-3D-balls” Ni Benjah-bmm27 – Sariling gawain (Public Domain) sa pamamagitan ng Wikimedia Wikimedia

2. “Water Molecule Structure” Ni AbdullahAlturki99 – Sariling gawa (CC BY-SA 4.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Wikimedia