Différence entre les molécules supérieures symétriques et asymétriques

2024 Auteur: Alex Aldridge | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 13:38

La principale différence entre les molécules supérieures symétriques et asymétriques est que les molécules supérieures symétriques ont un axe de rotation propre et deux moments d'inertie égaux l'un à l'autre, tandis que les molécules supérieures asymétriques ont toutes les principales composantes du moment d'inertie différentes les uns des autres.

Les termes molécules supérieures symétriques et asymétriques relèvent de la classification des molécules polyatomiques sur la base de la forme de l'ellipsoïde momentané et des spectres de rotation pure. Généralement, les molécules polyatomiques ont des spectres de rotation complexes. On peut diviser ces molécules en quatre classes afin d'interpréter les spectres. Cette classification se fait en fonction de la forme de l'ellipsoïde de moment d'inertie de la molécule. Les quatre classes comprennent les molécules linéaires, les molécules supérieures sphériques, les molécules supérieures symétriques et les molécules supérieures asymétriques.

Que sont les molécules supérieures symétriques ?

Les molécules supérieures symétriques sont des molécules polyatomiques ayant un axe de rotation propre et deux moments d'inertie égaux l'un à l'autre. En d'autres termes, les molécules supérieures symétriques ont deux moments principaux d'inertie égaux tandis que le troisième est unique. Nous pouvons encore subdiviser cette catégorie en deux groupes en tant que molécules supérieures symétriques prolates et molécules supérieures symétriques oblates.

Figure 01: Forme de la molécule CH3I

Un exemple de molécules supérieures à symétrie allongée est CH₃I. Il peut être obtenu en remplaçant un atome d'hydrogène de la molécule de méthane par un atome d'iode. Ce remplacement provoque la réduction de la symétrie de la molécule de T_d à C_3v Quand on considère le C₃ (ou axe I_A), les atomes qui contribuent à la rotation sont uniquement les atomes d'hydrogène légers. Par conséquent, le moment d'inertie est le plus petit le long de cet axe de la molécule. Il y a deux autres axes (I_B et I_C) qui sont perpendiculaires à cet axe C₃ et ces deux les axes perpendiculaires sont égaux entre eux. Par conséquent, I_A<I_B=I_C Les molécules linéaires sont un cas particulier des molécules supérieures à symétrie prolate car elles ont leur I_A=0. De plus, les molécules supérieures symétriques aplaties ont leur I_C comme axe le plus grand tandis que I_{Aest égal à I}B _{Par conséquent, nous pouvons donner à cette relation la forme I}A_=IB_{<I C}

Que sont les molécules supérieures asymétriques ?

Les molécules supérieures asymétriques sont un type de molécules polyatomiques dont toutes les principales composantes du moment d'inertie sont différentes les unes des autres. En d'autres termes, une molécule devient une molécule supérieure asymétrique si son axe de rotation d'ordre supérieur est C_{2 ou s'il n'y a pas d'axe de rotation approprié. Par conséquent, nous pouvons dire qu'il s'agit de la classe de molécules la moins symétrique.}

Figure 02: Molécule d'eau

Lorsque l'on considère la relation entre les axes de la molécule, elle a I_A ≠ I_B ≠ I _C. Quelques exemples de ce type de molécules incluent H₂O, C₂H₂F _{2, etc.}

Quelle est la différence entre les molécules supérieures symétriques et asymétriques ?

Les molécules supérieures symétriques et asymétriques sont deux types de molécules polyatomiques.le différence clé entre les molécules supérieures symétriques et asymétriques est que les molécules supérieures symétriques ont un axe de rotation propre et deux moments d'inertie égaux l'un à l'autre, tandis que les molécules supérieures asymétriques ont toutes les composantes principales du moment d'inertie différentes les unes des autres. Alors que les molécules supérieures symétriques ont deux axes égaux l'un à l'autre et que l'autre axe est unique, les molécules supérieures asymétriques ont les trois axes différents les uns des autres.

L'infographie ci-dessous résume les différences entre les molécules supérieures symétriques et asymétriques.

Résumé - Molécules supérieures symétriques vs asymétriques

Les molécules polyatomiques peuvent être divisées en quatre groupes: molécules linéaires, molécules supérieures sphériques, molécules supérieures symétriques et molécules supérieures asymétriques, en fonction de leurs spectres de rotation.le différence clé entre les molécules supérieures symétriques et asymétriques est que les molécules supérieures symétriques ont un axe de rotation propre et deux moments d'inertie qui sont égaux l'un à l'autre, tandis que les molécules supérieures asymétriques ont toutes les composantes principales du moment d'inertie différentes les unes des autres.

Image courtoisie:

1. "Iodométhane-3D-balls" de Benjah-bmm27 - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia

2. "Structure de la molécule d'eau" par AbdullahAlturki99 - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia