Rotation

Die Rotation eines makroskopischen Körpers, der um eine feste Achse rotiert, ist durch E = ½ Iw² gegeben, wobei w die Winkelgeschwindigkeit [Bogenmaß · s^-1] und I = mr² das Trägheitsmoment der Masse m im Abstand r von der festen Achse ist. (Dies ist vergleichbar mit der kinetischen Energie E = ½ mv²; I entspricht m und w entspricht v). Ein Körper, der um drei Achsen (A, B, C), die sogenannten Hauptträgheitsachsen, frei rotieren kann, hat die Rotationsenergie (klassisch):

E = ½ I_Aw_A²+ ½ I_Bw_B²+ ½ I_Cw_C²

mit J_i = I_i · w_i (J = Drehimpuls) erhalten wir:

E = J_A²/(2I_A) + J_B²/(2I_B) + J_C²/(2I_C)

Einige Formeln zur Berechnung der Trägheitsmomente finden sich hier. Wir machen nun die (nicht immer erfüllte) Annahme, dass sich die Moleküle bei der Reaktion nicht verformen (also keine Bindungslängenvergößerung durch Zentrifugalkräfte). Man spricht vom starren Kreisel oder starren Rotator im Gegensatz zum Nichtstarren Rotator. Wir unterscheiden die Fälle:

- Sphärischer Kreisel:	I_A = I_B = I_C = I	CH₄, CCl₄, SF₆
- Symmetrischer Kreisel:	I_A = I_B = I_^ und I_C = I_\|\| I_\|\|> I_^ oblate I_\|\|< I_^ prolate	Benzol CH₃I
- linearer Kreisel:	I_A = 0, I_B = I_C (alle zweiatomigen Moleküle)	NO, C₂N₂, CO₂
- asymmetrischer Kreisel:	I_A ¹ I_B ¹ I_C, I_A ¹ I_C I_A < I_B < I_C	H₂O

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