Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Тонкая структура полос электронных спектров

    Тонкая структура полос электронных спектров. Энергия, необходимая для возбуждения электронов, велика по сравнению с энергией возбуждения [c.230]

    Наложение колебательных и вращательных переходов на электронные создает тонкую структуру полосы электронного спектра. [c.7]

    Не всегда сигналы в спектре ПМР являются одиночными, простыми, как на рис. 4.14. Если в молекуле, а к такому типу молекул относится большинство, имеются неидентичные по электронному окружению протоны, то единичные сигналы могут расщепляться на 2 (дублет), 3 (триплет), 4 (квартет, или квадруплет), 5 (квинтет), 6 (секстет) и более компонент, т. е. может возникать тонкая структура полос спектра ПМР. Подобное расщепление происходит в результате спин-спинового взаимодействия протонов и проявляется в спектрах ПМР при высоких напряженностях магнитного поля, т. е. на приборах с высоким разрешением. Разрешение прибора определяется величиной химического сдвига сигнала протона. Так, на приборах с рабочей частотой У(, = 60 МГц абсолютное значение (не в величинах 6) химического сдвига Av = 300 Гц, тогда как на приборе в 100 МГц Av = 500 Гц. [c.125]


    Основные колебания, рассматриваемые в первом приближении как колебания простых гармонических осцилляторов, дают в этой области спектра характерные полосы поглощения, и тонкая структура этих полос, обусловленная положением вращательных состояний, обычно может быть разрешена. Тонкая структура полос чувствительна к типу группы, в которой находятся атомы, участвующие в колебании например, тонкая структура полос поглощения, обусловленных колебанием углерод-водородной связи, обнаруживает отчетливое различие между метильной и метиленовой группами. Интерпретация природы этих полос в случае адсорбированных молекул основана на сравнении частот и относительных интенсивностей максимумов поглощения полос тонкой структуры со спектром чистых соединений, в которых отнесение частот уже проведено. Сдвиги частоты поддающейся идентификации группы указывают на изменение в ее электронном окружении. В близкой инфракрасной области (0,8—2,0 мк) располагаются обертоны основных колебаний. Слабые взаимодействия группы с ее окружением могут оказывать сильное влияние на ангармоничность колебаний группы. Поскольку относительные эффекты сильнее проявляются для обертонов, чем для основных частот, эти полосы обычно весьма чувствительны к факторам, связанным с окружением группы. Кроме того, в тех случаях, когда на основные частоты могут накладываться другие сильные полосы поглощения, у обертонов такое наложение может отсутствовать. [c.8]

    В 1951 г. Зееман [4375], используя прибор с большой дисперсией, исследовал тонкую структуру полос О—О и О—1 системы 2 — в спектре испускания N5 и определил вращательные постоянные обоих состояний, а также постоянную связи А нижнего состояния Пг. Зееман, так же как Фаулер и Беккер, принимал, что это состояние является основным электронным состоянием N5. Исследование системы 2 — в спектре поглощения, проведенное Барроу, Дауни и Лэрдом [653], окончательно подтвердило это предположение. Найденные в работе [653] вращательные постоянные для состояний и 2 хорошо согласуются с данными, полученными Зееманом [4375]. Вместе с тем в результате частичного анализа полос 2—О, 1—0, О—О и О—1 -системы N5 Барроу, Дауни и Лэрд [653] показали, что эта система принадлежит переходу — П, а не — П, как предполагали Фаулер и Беккер [1585] и Зееман [4375]. Позже Барроу, Друммонд и Зееман [655] подтвердили это отнесение, выполнив полный анализ вращательной структуры полос р-системы N5 по спектрограммам, полученным ранее Зееманом [43751. Барроу, Друммонд и Зееман [6551 обнаружили еще одну систему полос, принадлежащую N5, и отнесли ее к переходу П — П. Учитывая результаты предыдущих работ [1585, 4375, 653], Барроу, Друммонд и Зееман [655] составили таблицу молекулярных постоянных для всех известных в настоящее время элект-тронных состояний N8. Эти постоянные приняты в настоящем Справочнике и приводятся в табл. 99. [c.366]


    При излучении электронных спектров влияние колебательных и вращательных степеней свободы выражается в том, что вместо одной линии, соответствующей определенному электронному переходу, в спектре проявляется целая серия линий, частоты которых отличаются друг от друга на величину, соответствующую частоте колебаний в свою очередь, каждая линия этой серии имеет сложную тонкую структуру, обусловленную вращением молекулы. Полный набор различных колебательных и вращательных линий, соответствующих одному электронному переходу, образует одну спектральную полосу. Такие спектральные полосы можно увидеть в спектрах газов. [c.7]

    При внимательном рассмотрении спектра излучения молекулы СМ между кантами полос можно легко обнаружить тонкую структуру, соответствующую изменению энергии вращательного движения. Возникновение этих линий в спектре связано с тем, что при изменении электронного состояния происходит изменение и энергии колебательного и энергии вращательного движения. [c.70]

    В УФ-спектрах моноциклических азинов присутствует две полосы поглощения, каждая из которых имеет тонкую структуру. Одна полоса поглощения расположена в сравнительно узком интервале 240-260 нм и соответствует п л -пере-ходу, расположенному в той же области, что и полоса п -> л -перехода бензола (табл. 1.1). Другая полоса поглощения находится в области более длинных волн от 270 нм в пиридине до 340 нм в пиридазине и соответствует взаимодействию неподеленной пары элекгронов гетероатома с ароматической л-системой элекгронов, т. е. п л -переходу, который, конечно, не может наблюдаться в спектре бензола. Поглощение, связанное с п - я -переходом, очень сильно зависит от природы растворителя, как показано в табл. 1.1 для пиримидина. Для пиридина такое поглощение наблюдается только в гексане, в спирте же эта полоса сдвинута в область коротких юлн и маскируется полосой п -> л -перехода. Протонирование кольцевого атома азота пиридинового цикла гасит полосу п -> л -перехода вследствие связывания неподеленной пары электронов и значительно увеличивает интенсивность полосы п -> л -перехода. Положение полосы при этом изменяется незначительно, и она имеет большое значение для характеристики соединений. [c.26]

Рис. 16.3. Тонкая структура электронной полосы Вги в спектре газообразного бензола. Рис. 16.3. Тонкая структура электронной полосы Вги в <a href="/info/306838">спектре газообразного</a> бензола.
    Электронные переходы в молекулах сопровождаются одновременным изменением колебательной и вращательной энергии, вследствие чего каждый электронный переход в молекуле дает ряд полос, состоящих из большого числа близко расположенных линий, обусловленных изменением колебательной и вращательной энергии молекулы. Изменения колебательной энергии молекулы определяют место отдельных полос в системе. Изменения вращательной энергии молекулы определяют тонкую структуру отдельных полос. Полосатые спектры в близкой ИК-области обусловлены только изменением колебательной и вращательной энергии молекул, а спектры в далекой ИК-области вызваны изменениями только вращательной энергии. [c.16]

    При возбуждении электронного перехода в молекуле возбуждаются одновременно также колебательные и вращательные переходы. Поэтому при малой разрешающей способности получаются широкие системы полос (полосатый спектр). Система полос, принадлежащая данному электронному переходу, состоит из отдельных полос, каждая из которых соответствует колебательному переходу. В этих полосах, в свою очередь, при высоком спектральном разрешении обнаруживается (только для газов) тонкая вращательная структура. [c.424]

    Методы количественного анализа фракций нефти, нефтепродуктов и продуктов их превращений по ИК-спектрам основаны на использовании групповых полос поглощения, форма и интенсивность которых усредняется по данным для некоторого ряда индивидуальных соединений, относящихся к рассматриваемой группе. Точность количественного анализа ограничена в целом неизвестным значением погрешности, определяемым отличием средних коэффициентов поглощения от соответствующих коэффициентов поглощения реально присутствующих в смеси групп соединений. Поскольку количественный анализ ароматических углеводородов целесообразнее проводить по их электронным спектрам, ИК-спектры интенсивно используются для количественного определения алканов и циклоалканов, включая достаточно тонкие элементы структуры, например СНз-группы (изолированные, геминальные, в изоПропильных окончаниях цепей и др.), СНг-группы (в нормальных алканах, в изопреноидах, в пяти- и шестичленных циклах и др.), циклоалкановые структуры [222, 223]. В последние годы ИК-спектроскопия [c.139]


    Молекулы и свободные радикалы довольно эффективно возбуждаются в дуговом разряде и дают отличительные полосатые спектры, причем часто в спектрах полосы электронных переходов имеют тонкую структуру, обусловленную колебательными переходами. Эти полосатые спектры обычно захватывают щирокий спектральный диапазон и могут налагаться на большую часть линий атомного излучения, испускаемого в разряде. Известным примером таких наложений является присутствие так называемых полос циана, испускаемых свободными радикалами СМ, которые образуются в результате реакции углерода электродов с азотом атмосферы. [c.709]

    Поглощение излучения в видимой или ультрафиолетовой областях приводит к изменению электронной энергии молекулы, которое всегда сопровождается также изменением вращательной и колебательной энергии. Поэтому полный электронный спектр состоит из ряда систем полос. Каждая система (см. приложение, рис. 20) соответствует определенному изменению электронной энергии и включает много полос, каждая из которых относится к определенному колебательному переходу и еще может иметь вращательную тонкую структуру. Большинство переходов в инфракрасной области, обладающих наибольшей интенсивностью, обусловлены изменением колебательного квантового числа (обычно от какого-либо его небольшого значения), как правило, на одну или две единицы. Однако в электронных спектрах, хотя большинство молекул находилось первоначально в низших колебательных состояниях, колебательное квантовое число может меняться на несколько единиц. Дело в том, что электронный переход осуществляется гораздо быстрее, чем молекулярное колебание. Поэтому межъядерное расстояние [c.334]

    Авторы обнаружили тонкую структуру спектров и на основе их анализа пришли к выводу, что каждой полосе поглощения соответствует свой электронный переход. [c.345]

    Электронные спектры чрезвычайно чувствительны к межмоле-кулярным взаимодействиям. Одно из следствий этого факта проявляется в том, что ультрафиолетовые и видимые спектры веществ, находящихся в жидком состоянии, всегда состоят из широких полос. Тонкая структура размывается вследствие непостоянства энергий взаимодействия между соседними молекулами. Кроме того, межмолекулярные взаимодействия могут приводить к заметному изменению в расположении полос поглощения, т. е. определенная полоса в спектре растворенного в различных растворителях вещества может лежать в различных областях частот. [c.108]

    Электронные JПIeктpы поглощения обычно состоят из нескольких широких полос н не имеют узких пиков, поскольку любой электронный переход сопровождается теми или иными изменениями во врапщтельных или колебательных состояниях молекул. В неполярных растворителях часто удается наблюдать тонкую структуру полос, тогда как полярных средах в силу различных взаимодействий между растворителем и растворенным веществом детали. тонкой структуры утрачиваются и соответствующий спектр принимает вид более или менее непрерывной кривой. [c.15]

    В спектре пиридина (X j = 263 нм), хинолина и других N-re-тероциклов, где неподеленная пара электронов атома азота не взаимодействует с я-системой, я я -полоса не претерпевает больших изменений при образовании комплексов с Ig, Вга, BFg и другими галогенидами металлов [208, 276—278]. Наблюдаются лишь небольшие батохромные сдвиги и некоторое увеличение интенсивности полос тонкая структура полос сохраняется. Величина батохромного сдвига растет по мере увеличения силы акцептора очень прочный комплекс sHjN-BBrg имеет = 275 нм [278]. [c.112]

    Спектря поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях УФ-спектры) обусловлены переходами между электронными состояниями молекулы, в связи с чем их также называют электронными спектрами поглощения. Каждое электронное состояние м олекулы характеризуется некоторым интервалом значений энергии, обусловленным колебательным движением молекулы. Поэтому каждому электронному переходу в спектре соответствует широкая полоса поглощения. При съемке. спектра в газовой фазе, как правило, удается выявить колебательную структуру электронного перехода (в таком случае полоса поглощения выглядит как система близко,расположенных узких полос), но при получении спектра в конденсированной фазе очень часто (но не всегда) тонкая структура, полосы полностью исчезает вследствие проявления межмолекулярных взаимодействий. Теория молекулярных орбиталей (МО), положенная в основу теоретической интерпретации электронных спектров, связгывает переход молекулы дз основного электронного состояния в возбужденное с переходом Галентного электрона с занятой МО на свободную МО. При этом трем типам существующих МО — о, я и п — соответствуют четыре типа электронных переходов а- о,  [c.50]

    В области менее 4500 A поглощение сильно увеличивается. В области 5000—25000 A спектр имеет шесть групп полос поглощения. Как и в спектрах редкоземельных элементов, каждая группа полос, по-видимому, соответствует различным электронным переходам. Она состоит из трех или четырех полос различных ло интенсивности и разрешению. Очевидно, что колебательный спектр накладывается на электронные переходы. При высокой дисперсии прибора наблюдается тонкая структура полос, причем в некоторых случаях многие интенсивные линии поглещения располагаются с определенной закономерностью. Интерпретация спектров поглощения еще не закончена и нами она не будет обсуждаться. [c.317]

    Лучше это можно проследить на соединениях, содержащих ароматические радикалы, так как их спектры лежат в области доступной обычным спектральным приборам, и они лучше изучены. Пока атом серы отделен от ароматического хромофора несколькими насыщенными углеводородными звеньями, спектр почти количественно является суммой спектров поглощения алкилсульфида и алкиларила. При непосредственной связи атома серы с ароматическим радикалом тонкая структура спектра, характерная для последнего, исчезает, интегральная интенсивность поглощения резко возрастает. В большинстве случаев изменяется не только форма и интенсивность полос поглощения, но и их положение относительно соответствующих параметров монофункциональных соединений (насыщенных соединений серы и ароматических или непредельных углеводородов). Отсутствие аддитивности в ультрафиолетовых спектрах непредельных (в.том числе ароматических) органических соединений двухвалентной серы свидетельствует о наличии более или менее значительного взаимодействия 1г-связей с неподеленными Зр-электронами атома серы, осложненного, вероятно, влиянием Зй-орбиталей серы. Фрагмент структуры, состоящий из ненасыщенного элемента с присоединенной к нему серой становится новым хромофором, с характерным для него спектром, а присоединенные к нему углеводородные насыщенные радикалы действуют на спектр поглощения как ауксохромы. Вопрос же о характере взаимодействия электронной оболочки атома серы с тг-электронами ненасыщенных хромофоров в настоящее время еще не решен, теория явления стала предметом оживленной дискуссии, по-видимому, еще далекой от завершения. [c.162]

    Полосы на спектрах, расположенные в диапазоне видимого и ультрафиолетового излучения, возникают в результате взаимодействия вращательных, колебательных и электронных переходов и имеют сложную структуру. На рис. А.23 и А.24 приведена упрощенная схема термов двухатомной молекулы. На рис. А.23 дана схема основного состояния с колебательными и вращательными уровнями энергии. Диссоциированная молекула, атомы которой могут принимать любое количество кинетической энергии, соответствует заштрихованным областям (рис. А.23 и А.24). Вращательные термы приведены в другом, значительно меньшем масштабе. На рис. А.24 показаны аналогичные термы электронных переходов возбужденной молекулы. Полоса электронных переходов состоит из ряда полос, соответствующих различным колебательным переходам, а те в свою очередь имеют тонкую структуру, связанную с вращением молекул. Энергию диссоциации молекулы можно определить, установив частоту, при которой полосатый спектр переходит в сплошной, однако при этом следует учитывать энергию возбуждения образовавшихся атомов. Положение колебательных уровней при электронных переходах в молекуле определяется принципом Франка — Кондона при электронных переходах расстоя- [c.66]

    На рис. 5.10 приведены фотоэлектронные спектры молекул N2, О2 и N0. Для каждой молекулы имеются две разные области спектра, одна — соответствующая энергиям в несколько сотен электрон-вольт, другая — десяткам электронвольт. Последняя область разделена на две части при энергии примерно 20 эВ, поскольку для ионизации молекул с энергиями, большими и меньшими этого значения, применяют различные источники фотонов. В области энергий, меньших 20 эВ (возбуждаемой линией Hel), разрешение выше, чем в остальных частях Спектра, что обусловлено отчасти техническими причинами, отчасти меньшей спектральной шириной ионизирующего излучения. Тонкая структура в этой области спектра обусловлена колебательными уровнями положительного иона. Другими словами, образующийся в результате ионизации ион может находиться не только в различных электронных состояниях, но н на разных колебательных уровнях, соответствующих каждому пз Tiix состояний. Форма огибающей колебательной полосы [c.81]

    Электронные спектры поглощения также проявляют тенденцию к смещению максимума поглощения в длинноволновую область по мере увеличения размера цикла, полосы поглощения при этом уширяются и нивелируют тонкую структуру. Потеря тонкой структуры, возможно, связана с возрастанием конформационной гибкости у больших молекул. Все соединения этого ряда окрашены, причем глубина окраски возрастает от темно-зеленой до черно-фиолетовой в случае бисдегидро[26] - и бисдегидро[30]аннуленов спектр поглощения простирается до X 1000 нм и далее. Устойчивость соединений уменьшается с увеличением размера цикла, что, по-видимому, отражает возрастающую локализацию связей. [c.485]

    В спектре газовой фазы ясно различима колебательная тонкая структура в форме нескольких легко разрешаемых маленьких горбов на вершине электронной полосы поглош.ения. В водном растворе видна только плавная полоса поглош,ения, поскольку взаимодействия растворсни Го вещества с растворителем, а также молекул растворенного вещества друг с Д ру-гом скрывают эту тонкую структуру. Спектр ацетальдегида в газообразном состоянии сдвинут вверх на 0,1 ед. поглощения для того, чтобы кривые не перекрывались. Заметим, что на длину волпь максимума поглощения ацетальдегида оказывает влияние окружающая среда. [c.638]

    Тонкая структура. Кривые поглощения электронных спектров часто состоят из групп близко расположенных максимумов, т.е. они обнаруживают тонкую структуру (см., например, ниже, спектры бензола, нафталина, антрацена и т.д.). Явление обусловлено участием колебательных уровней в электронных переходах. Способ возникновения тонкой структуры полосы может быть схематически показан кривыми потенциальной энергии, изображающими, как известно (том I), энергию молекулы (для упрощения, двухатомной молекулы) в зависимости от межатомных расстояний. Из рис. 39 видно, что (в данном изображенном случае) межатомное расстояние в возбужденной молекуле больше, чем в молекуле в основном состоянии (следовательно, минимум кривой возбужденного состояния смещен вправо по срав- [c.556]

    Спин-орбитальное взаимодействие 4/-электронов хорошо описывается приближенной теорией Рассела — Сандерса. Система энергетических уровней иона содержит ряд мультиплетных термов, отвечающих различным значениям квантовых чисел L или S, тогда как значения I для отдельных электронов остаются неизменными. Мультиплетные термы расщепляются слабым спин-орбитальным взаимодействием на компоненты, отличающиеся значениями квантового числа / (см. раздел III, Б). Орбиты 4/ локализуются внутри ионов и сильно экранированы от полей окружающих ионов или молекул 5s и 5р -электронами. Это объясняет сходство узких полос в спектрах водных растворов и расплавленных солей. Ионы или молекулы среды создают электростатическое поле в пространстве, где локализованы 4/-орбиты. Это поле частично или полностью расщепляет мультиплетные уровни (эффект Штарка), причем величина расщепления незначительна и составляет около 100 см К Подобное слабое расщепление полем лигандов легко наблюдать в кристаллах, где линии поглощения очень узки и позволяют использовать спектры для изучения взаимодействия ионов лантанидов с окружающей средой. Так как в спектрах расплавленных солей линии много шире, чем в спектрах кристаллов, то группы линий перекрываются между собой, образуя полосы, так что тонкая структура расщепления полем лигандов исчезает. [c.368]

    Всегда желательно, чтобы анализ колебательных полос по возможности сопровождался анализом тонкой вращательной структуры—отчасти потому, что анализ вращательных полос помогает разобраться в структуре самого колебательного спектра, а отчасти потому, что с его помощью можно оценить степень поляризации полос и таким образом независимо проконтролировать анализ полос колебательной структуры. Более того, разрешенная тонкая вращательная структура позволяет определить моменты инерции, возбужденного и основного состояний поэтому в случае исследования изотопных молекул можно определить валентные углы и длины связей для обоих состояний молекулы. Подобный анализ тонкой структуры электронно-колебательной полосы был проведен, например, для некоторых полос спектра поглощения формальдегида в ближней ультрафиолетовой области (Dieke, Kistiakowsky, 1934) частичный анализ такого рода был [c.17]

    Например, бензол (рис. 37) имеет в области 240—260 нм характерную полосу с несколькими максимумами (тонкая структура) введение алкильных групп или других заместителей, не имеющих кратных связей или свободных электронных пар, не изменяет характера спектра, лищь немного сдвигая поглощение в сторону длинных волн. Если же бензольное кольцо вступает в сопряжение с кратными связями или свободными электронными парами заместителя, то характер спектра изменяется, как это видно на примере спектра поглощения бензальдегида (рис. 38). При этом не только исчезает тонкая структура, но и в 100 раз возрастает поглощение [c.479]


Смотреть страницы где упоминается термин Тонкая структура полос электронных спектров: [c.20]    [c.20]    [c.166]    [c.166]    [c.45]    [c.56]    [c.359]    [c.446]    [c.198]    [c.255]    [c.282]    [c.108]    [c.87]    [c.156]    [c.105]    [c.248]   
Руководство по аналитической химии (1975) -- [ c.231 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Спектры электронные

Тонкая структура

Тонкая структура спектра

Тонкая структура электронно- 11. Характер полос спектров поглощения колебательного перехода -Ajg-- толуола

Тонкая структура электронного спектра

тонкой



© 2025 chem21.info Реклама на сайте