La differenza chiave tra le molecole superiori simmetriche e quelle asimmetriche è che le molecole superiori simmetriche hanno un asse di rotazione corretto e due momenti di inerzia uguali tra loro mentre le molecole superiori asimmetriche hanno tutte le componenti principali del momento di inerzia differenti l'uno dall' altro.
Il termine molecole superiori simmetriche e asimmetriche rientra nella classificazione di molecole poliatomiche in base alla forma dell'ellissoide momentaneo e agli spettri di rotazione pura. Generalmente, le molecole poliatomiche hanno spettri rotazionali complessi. Possiamo dividere queste molecole in quattro classi per interpretare gli spettri. Questa classificazione viene effettuata in base alla forma dell'ellissoide del momento d'inerzia della molecola. Le quattro classi includono molecole lineari, molecole superiori sferiche, molecole superiori simmetriche e molecole superiori asimmetriche.
Cosa sono le molecole superiori simmetriche?
Le molecole superiori simmetriche sono molecole poliatomiche aventi un proprio asse di rotazione e due momenti di inerzia uguali tra loro. In altre parole, le molecole superiori simmetriche hanno due momenti principali di inerzia uguali mentre il terzo è unico. Possiamo ulteriormente suddividere questa categoria in due gruppi come molecole superiori simmetriche prolate e molecole superiori simmetriche oblate.
Figura 01: Forma della molecola CH3I
Un esempio di molecole superiori simmetriche prolate è CH3I. Può essere ottenuto sostituendo un atomo di idrogeno dalla molecola di metano con un atomo di iodio. Questa sostituzione provoca la riduzione della simmetria della molecola da Td a C3v Se consideriamo il C3 asse (o IA asse), gli atomi che contribuiscono alla rotazione sono solo gli atomi di idrogeno leggero. Pertanto, il momento di inerzia è minimo lungo questo asse della molecola. Ci sono altri due assi (IB e IC) che sono perpendicolari a questo asse C3 e a questi due gli assi perpendicolari sono uguali tra loro. Quindi, IA<IB=IC Le molecole lineari sono un caso speciale delle molecole superiori simmetriche prolate perché hanno il loro IA=0. Inoltre, le molecole superiori simmetriche oblate hanno il loro IC come asse maggiore mentre IAè uguale a IB Pertanto, possiamo dare questa relazione come, IA=IB<I C
Cosa sono le molecole superiori asimmetriche?
Le molecole superiori asimmetriche sono un tipo di molecole poliatomiche aventi tutte le componenti principali del momento di inerzia diverse l'una dall' altra. In altre parole, una molecola diventa una molecola superiore asimmetrica se il suo asse di rotazione di ordine superiore è C2 o se non esiste un asse di rotazione corretto. Pertanto, possiamo dire che questa è la classe di molecole meno simmetrica.
Figura 02: Molecola d'acqua
Se si considera la relazione tra gli assi della molecola, ha IA ≠ IB ≠ I C. Alcuni esempi di questo tipo di molecole includono H2O, C2H2F 2, ecc.
Qual è la differenza tra le molecole superiori simmetriche e asimmetriche?
Le molecole superiori simmetriche e asimmetriche sono due tipi di molecole poliatomiche. Il differenza fondamentale tra le molecole superiori simmetriche e asimmetriche è quello le molecole superiori simmetriche hanno un asse di rotazione corretto e due momenti di inerzia uguali tra loro mentre le molecole superiori asimmetriche hanno tutti i componenti principali del momento di inerzia diversi l'uno dall' altro. Mentre le molecole superiori simmetriche hanno due assi uguali tra loro e l' altro asse è unico, le molecole superiori asimmetriche hanno tutti e tre gli assi diversi l'uno dall' altro.
Qui sotto l'infografica riassume le differenze tra le molecole superiori simmetriche e asimmetriche.
Riepilogo – Molecole superiori simmetriche vs asimmetriche
Le molecole poliatomiche possono essere suddivise in quattro gruppi come molecole lineari, molecole superiori sferiche, molecole superiori simmetriche e molecole superiori asimmetriche, in base ai loro spettri rotazionali. Il differenza fondamentale tra le molecole superiori simmetriche e asimmetriche è quello le molecole superiori simmetriche hanno un asse di rotazione corretto e due momenti di inerzia uguali tra loro mentre le molecole superiori asimmetriche hanno tutti i componenti principali del momento di inerzia diversi l'uno dall' altro.
Immagine per gentile concessione:
1. "Iodometano-3D-palle" di Benjah-bmm27 - Opera propria (di pubblico dominio) tramite Commons Wikimedia
2. "Struttura della molecola dell'acqua" di AbdullahAlturki99 - Opera propria (CC BY-SA 4.0) tramite Commons Wikimedia
