Межатомные расстояния в молекулах газа, определени

Электронографический метод широко используют также при определении строения молекул газа. На рис. 3.14 схематически показано, каким образом возникает дифракционная картина точно так же происходит и рассеяние волн двухатомными молекулами. Молекулы газа имеют разную ориентацию, в связи с чем дифракционная картина получается несколько расплывчатой. Она представляет собой серию колец. Если известна длина волны электронов, то, измерив диаметры этих колец, можно рассчитать межатомные расстояния в изучаемых молекулах. Электронографическим методом удалось установить строение нескольких сот разных молекул. [c.72]

Дифракция рентгеновских лучей и электронов. В гл. XIV было показано, что с помощью рентгеноструктурного анализа можно получить сведения о расположении атомов в кристаллах. С помощью этих измерений можно изучить расположение атомов в стабильных ионах, которые обычно входят в состав кристалла в качестве структурных единиц, одинаковых во всех кристаллах. Подобным же образом дифракция рентгеновских лучей в газах дает возможность получить сведения о строении молекул газов [4,8]. Этот метод можно рассматривать как предельный случай метода порошков, считая, что порошок настолько тонко раздроблен, что он состоит из отдельных молекул. Здесь также получаются дифракционные кольца, но в этом случае в виде широких полос, а не узких линий. У кристаллов отражение рентгеновских лучей от какой-либо плоскости происходит только под определенными углами и практически не происходит ни под какими другими углами, так как отражения, происходящие от многочисленных плоскостей кристалла в других направлениях, дают волны, находящиеся в любых фазах, обеспечивая тем их полное погашение в результате интерференции. Конечно, это уже не имеет место, если отражение происходит от отдельной молекулы, и в этом случае вместо резкого максимума интенсивности под определенным углом получается полоса с размытым максимумом. Тем не менее, эти рентгенограммы могут быть расшифрованы при помощи анализа Фурье, что позволяет определять непосредственно межатомные расстояния в молекуле. Вместо рентгеновских лучей для получения дифракционной картины можно воспользоваться электронами поскольку, как мы видели, они отражаются совершенно таким же образом, как рентгеновские лучи. При исследовании газов электроны в некоторых [c.263]

Значения постоянных двухатомных молекул, принятые в настоящем Справочнике, приведены в отдельных таблицах для соединений, рассматриваемых в каждой главе. В этих таблицах приводятся значения постоянных в уравнениях (1.5), (1.15) и (1.16) для всех электронных состояний соответствующих молекул, имеющих энергии возбуждения до 50 ООО см (в тех случаях, когда термодинамические функции газа вычислялись для Т 20 000° К приведены все состояния с Те ЮО ООО см ), а также энергии возбуждения этих состояний и равновесные межатомные расстояния для них. В тех случаях, когда это могло существенно повысить точность последующих расчетов (главным образом для расчетов при температурах выше 6000° К), помимо выбора постоянных, найденных экспериментально, проводилось также определение величины /тахИ составлялись новые уравнения для 0(и), удовлетворяющие условиям, указанным на стр. 44. [c.52]

Определение структуры. Определение структур твердых веществ рентгенографическим методом уже было рассмотрено в гл. 7. Так же как и в твердых веществах, в жидкостях и газах расположение атомных ядер (за исключением ядер водорода) в молекулах можно определить рентгенографически. По положению максимумов почернений на интерференционной картине можно, как это было показано Дебаем (1929), рассчитывать межатомные расстояния. Вместо рентгеновских лучей для определения структур газообразных молекул в настоящее время часто применяют электронные (катодные) лучи, которые интерферируют (согласно квантовой механике) совершенно таким же образом, как и рентгеновские лучи. [c.336]

К структурно-геометрическим факторам относятся двухмерные структурные соотнощения па поверхности катализаторов, а также соответствие расстояний между кристаллическими гранями в определенных направлениях и межатомными расстояниями в молекулах газов, участвующих в реакциях. Для исследования влияния этих факторов нужны каталитические реакции на возможно более атомно-гладких гранях монокристалла. [c.374]

Обычно работают с быстродвижущимися электронами, испускаемыми накаленным катодом и ускоренными потенциалом в 10 000—40 ООО в в глубоком вакууме. Через отверстие вводят ток паров вещества в перпендикулярном к пучку электронов направлении. Пары быстро удаляют при помощи насоса для сохранения вакуума. Дифрагированные электроны дают на фотографической пленке пятна, подобные полученным в случае рентгеновских лучей. Уравнения, при помощи которых можно использовать эти пятна для определения межатомных расстояний, аналогичны уравнениям, полученным в случае рентгеновских лучей (которые в свою очередь дифрагируют при прохождении через газ П. Дебай, 1915 г.). Вследствие того, что взаимодействие электронов с молекулами газа намного энергичнее взаимодействия рентгеновских лучей и фотографический эффект электронов значительно сильнее, продолжительность экспозиции при дифракции электронов равна доле секунды вместо нескольких часов в случае рентгеновских лучей (по этой причине дифракция рентгеновских лучей в газах не имеет практического применения). При помощи упомянутых уравнений определяется кривая, на которой появляются четкие максимумы дифракций. Затем вычисляют различные теоретические кривые для всех возможных структур молекулы и проверяют, совпадает ли хотя бы одна из этих кривых с экспериментальной кривой. [c.87]

Строение органических соединений может быть определено при помощи спектроскопических методов с различной степенью полноты. Сфера применимости метода, при помощи которого достигается наиболее полное описание молекулы, т. е. детальные сведения о ее форме и межатомных расстояниях, очень ограниченна. Прямое спектроскопическое определение межатомных расстояний возможно только при анализе вращательной структуры полос поглощения газов (см. рис. 27, а ж б). Специальная техника высокого спектроскопического разрешения и теоретический анализ наблюдений вряд ли могут входить в поле деятельности химиков-органиков. Во всяком случае, только очень немногие простые высокосимметричные молекулы легко поддаются такой обработке, подавляющее же число органических соединений исследовать таким образом не удается. [c.170]

Электронографический метод широко применяют такн е для определения строения газовых молекул. На рис. 47 схематически показано, каким образом возникает дифракционная картина точно так же происходит и рассеяние волн двухатомными молекулами. Молекулы газа имеют различную ориентацию, и дифракционная картина соответственно получается несколько расплывчатая. Она представляет собой серию колец. Если известна длина волны электронов и путем измерений установлены диаметры этих колец, то можно рассчитать межатомные расстояния в изучаемых молекулах. За время, прошедшее после того, как стали применять электропографи-ческий метод, удалось установить с его томощью строение сотен различных молекул. [c.156]

Заметное расширение интерференционных колец, получаемых по методу Дебая — Шеррера, происходит в том случае, если размеры частиц лежат между 0,5—0,2 ц. Расширение колец закономерно возрастает с дальнейшим уменьшением размера частиц, что и делает возможным определение их величины. Это имеет место в том случае, если речь идет о кристалликах с совершенно правильным расположением в них атомов. Не вполне упорядоченное расположение атомов, т. е. существование так называемых искажений решетки (см. т. II, гл. 1), может также привести к расширению интерференционных колец и в случае значительно более крупных кристалликов. Будет ли это происходить, зависит от характера искажений. Существуют и такие искажения, которые обусловливают не расширение, но только уменьшение интенсивностей интерференционных колец. Более подробно см. F г i к е, Z. Ele tro hem., 44, 29, 1938> Так как в твердых аморфных, а также в жидких и газообразных веществах атомы располагаются не совершенно неупорядоченно, а определенные межатомные расстояния встречаются чаще других, то и для таких веществ наблюдаются более или менее отчетливые максимумы в почернениях фотографической пленки. Из положений этих максимумов можно сделать заключение о строении молекул. Для исследования молекулярной структуры таких веществ, и прежде всего газов, в настоящее время служат не только рентгеновские лучи, но и электронные лучи, которые при прохождении через газы преломляются и испытывают интерференции таким же образом, как и рентгеновские лучи. [c.236]