Спектр инфракрасные колебательны

Оптико-спектроскопические методы, используемые в промышленном контроле, могут быть разделены на две основные группы электронная спектроскопия (спектроскопия в ультрафиолетовой и видимой областях спектра) и колебательная спектроскопия (спектроскопия в инфракрасной, ближней инфракрасной (ВИК) областях спектра, а также рамановская спектроскопия). В УФ и видимой областях спектра поглощение обусловлено переходами между атомными или молекулярными электронными энергетическими уровнями. Переходы между электронными энергетическими уровнями могут происходить только в том случае, если энергия падающего фотона соответствует разности энергий соответствующих уровней. Эти энергетические уровни для ближней ультрафиолетовой и видимой областей имеются в изолированных атомах, отдельных неорганических ионах, органических соединениях, содержащих сопряженные двойные связи, и большом числе разнообразных молекулярных веществ. Поглощение в ультрафиолетовой и видимой областях очень сильное, поэтому возможно определение концентраций на уровне нескольких частей на миллион. Однако полосы поглощения обычно очень широкие по сравнению с [c.656]

Область применения ультрафиолетовой спектроскопии, ограниченная в основном ароматическими углеводородами, за последние годы расширяется в связи с развитием синтеза новых ароматических полимеров и полимеров, содержащих двойные связи. Основные достоинства метода ультрафиолетовой спектроскопии при решении аналитических задач и при идентификации углеводородов заключаются в высокой чувствительности, точности и быстроте анализа, а также в простоте экспериментальной методики и аппаратуры и достаточно малом количестве вещества, требуемого для исследования. К числу недостатков метода, в некоторых случаях ограничивающих возможность его аналитического использования, следует отнести наложение спектров и их недостаточную избирательность. В этом отношении колебательные спектры (инфракрасные и комбинационного рассеяния) обладают более широкими возможностями, однако во многих случаях целесообразно использовать одновременно несколько спектральных методов. [c.3]

Молекулы имеют электронные энергетические уровни, колебательные энергетические уровни и вращательные энергетические уровни. Переходы между вращательными уровнями попадают в микроволновую область спектра переходы между колебательными уровнями-в инфракрасную область, а переходы между электронными уровнями-в видимую и ультрафиолетовую области спектра. Инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния используются для наблюдения внутримолекулярных колебательных переходов. Поглощение света молекулами в видимой и ультрафиолетовой частях спектра обусловлено электронными переходами. График зависимости интенсивности этого поглощения от длины волны света называется спектром поглощения. [c.596]

Таким образом, молекулярные спектры позволяют определить геометрические, динамические и энергетические характеристики молекул. При этом для дипольных молекул первые две группы могут быть определены из находящихся в инфракрасной части спектра вращательно-колебательных спектров. [c.528]

Определение молекулярных параметров двухатомных молекул из инфракрасных колебательно-вращательных спектров [c.163]

Спектры поглощения в инфракрасной области. Причиной поглощения веществ в инфракрасной области спектра служит колебательное движение атомов в молекуле, причем увеличение числа атомов в молекуле ведет к усложнению этого движения около положения равновесия. Установлено, что молекула, построенная из п атомов, должна испытывать Зп—6 (для нелинейной молекулы) или Зм—5 (для линейной молекулы) типов колебаний. [c.319]

Особое место среди спектральных методов занимает инфракрасная спектроскопия. Спектры инфракрасного поглощения наиболее универсальны при исследовании всех слоев адсорбционной системы (см. рис. 1). Инфракрасные спектры возникают вследствие поглощения энергии электромагнитного излучения при переходах между квантованными колебательными и вращательными уровнями молекулы. Колебательные и вращательные движения атомов в молекуле определяются ее геометрической и электронной структурой и в принципе должны быть чувствительны ко всем взаимодействиям, приводящим к их изменению. Даже слабая физическая адсорбция молекул на поверхности приводит к потере части вращательных и поступательных движений. Результатом этого, как и при переходе молекул цз газообразного в жидкое состояние, является исчезновение в спектре адсорбированных молекул ветвей вращательной структуры полос и проявление только полос поглощения колебательных движений атомов в этих молекулах. [c.27]

С помощью инфракрасных колебательных спектров определяют также частоты колебаний атомов в молекуле и энергию диссоциации молекулы на атомы. [c.44]

При изменении только энергии вращения молекулы поглощенные лучи имеют длины волн порядка 50—100 мк. Наблюдаемый спектр называют вращательным он лежит в далекой инфракрасной области спектра. Если изменяется энергия колебания атомов молекул, которая обычно связана с изменением вращательной энергии, то поглощенные лучи имеют длины волн порядка 2,5—20 мк. Наблюдаемый спектр называют колебательно-вращательным он лежит в более близкой к видимой инфракрасной области. Наконец, если изменяется энергия движения электронов в молекуле, то наблюдаемый спектр называют электронным он лежит в видимой и в ультрафиолетовой областях спектра. [c.245]

Наибольшее значение имеют энергии электронных переходов (1—100 эВ) изменение эпергии электронов находит свое выражение в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Энергии колебательных переходов (Ю" —10 2 эВ) соответствует излучение (поглощение) в ближней инфракрасной области. Наименьшее значение имеют энергии вращательных переходов молекул (Ю З—10 эВ) им соответствует излучение или поглощение в дальней инфракрасной области или даже в области радиочастот (см. табл. 14). [c.162]

Теперь следует разъяснить, почему полосы поглощения имеют тенденцию группироваться в различных областях спектра. Энергии колебательного возбуждения соответствуют инфракрасным частотам, тогда как гораздо более значительные электронные переходы требуют энергий, которыми обладают ультрафиолетовые кванты. Обычно существует значительный промежуток между наиболее высоким колебательным переходом и наиболее низким электронным переходом, что предполагает прозрачность в видимой и ближней инфракрасной областях. В случае бензола этот промежуток простирается от группы инфракрасных полос вблизи 3000 см" (см. рис. 1.4, а) через видимую область примерно до 38 000 см (263 ммк) в ультрафиолетовой области. На рис. 1.4, а и 1.4, б сравнивается поглощение бензола и толуола в одних и тех же областях длин волн. Уже с первого взгляда видно сходство ультрафиолетового поглощения и различие инфракрасных и протонных спектров. Причина этого весьма существенна. Ультрафиолетовое поглощение происходит в результате переходов в пределах систе- [c.19]

Последний пример иллюстрирует преимущество электронных спектров перед колебательно-вращатель-ными. Как уже говорилось, в обычных инфракрасных колебательно-вращательных спектрах неполярные молекулы типа /а неактивны, здесь же удается исследовать их диссоциацию, а также определить из тонкой колебательно-вращательной структуры молекулярные постоянные Vo, Гд, I и т. д. Электронные спектры позволяют также обнаружить свободные радикалы и другие промежуточные продукты сложных газовых реакций. [c.223]

Интенсивность полос поглощения инфракрасного колебательного спектра определяется величиной изменения электрического дипольного момента при соответствующих типах колебания молекулы. Поэтому частоты колебаний неполярных двухатомных молекул и частоты тех колебаний симметричных многоатомных молекул, которые не сопровождаются изменением дипольного момента, в обычных условиях в ИК-спектре не проявляются. [c.116]

В пидимой и ультрафиолетовой областях спектра. Энергии колебательных переходов (10 1—10 эВ) соответствует излучение (поглощение) в ближней инфракрасной области. Наименьшую величину имеют энергии вращательных переходов молекул (10 —10 эВ) [c.144]

Сведения о молекулярных постоянных двухатомных соединений водорода и его изотопов с галогенами основаны главным образом на исследованиях их инфракрасных спектров поглощения, в которых наблюдались полосы, соответствующие переходам между первыми четырьмя колебательными состояниями. Изучены также чисто вращательные спектры (инфракрасные и микроволновые) молекул некоторых галоидоводородов. Электронные спектры галоидоводородов изучены мало. [c.292]

SrO. Спектр молекулы окиси стронция неоднократно исследовался различными авторами [2832, 2739, 2743, 520, 519, 521, 522, 2468, 2469, 1278, 2525, 2532]. В эмиссионном спектре наблюдались три системы полос инфракрасная система, связанная с электронным переходом —- ХЧ1, синяя система, соответствующая переходу и система - L — расположенная в ультрафиолетовой области спектра. Анализ колебательной и вращательной структуры полос различных систем показывает, что их нижние состояния идентичны и являются состоянием 2, которое рассматривается в настоящем Справочнике как основное электронное состояние молекулы SrO. [c.841]

Фотоколориметрические исследования распространяются и на области более длинных инфракрасных волн. Образование спектров в видимой и ультрафиолетовой областях спектра обусловлено состоянием энергетических уровней электронов в атомах и молекулах поглощающих веществ. Образование инфракрасных спектров связано с энергией колебаний одних атомов относительно других в молекуле и энергией вращения молекул. Спектры, соответствующие колебательной энергии, образуют ближнюю инфракрасную область с длинами волн от 1 мк до 20 мк спектры, соответствующие вращательной энергии молекул, образуют далекую инфракрасную область с длинами волн от 50 до [c.85]

Значительно проще обстоит дело для газов, поглощающих в близкой ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях. Особенно широкое развитие получил анализ по спектрам поглощения в инфракрасной области спектра. Инфракрасные спектры поглощения — это по преимуществу вращательные и вращательно-колебательные спектры молекул. [c.241]

Для выяснения строения молекул до сих пор обычно пользовались колебательными спектрами (инфракрасными спектрами и спектрами комбинационного рассеяния). С их помощью было исследовано большинство органических молекул, начиная с самых простых, таких, как [c.137]

V максимумов поглощения, соответствующих переходам молекул с уровня с квантовым числом у = О на уровень и = 1 и с уровня и = О на уровень у = 2 при неизменном электронном состоянии 2) в каком участке спектра — инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом — расположены полосы поглощения, соответствующие указанным переходам 3) максимальное значение колебательного квантового числа Утах 4) энергию колвбатвльного движения на нулевом и на максимальном колебательных квантовых уровнях (Дж) 5) энергию химической связи в молекуле А (Дж/моль) 6) энергию колебательного движения на 2—3 колебательных квантовых уровнях в интервале от уровня с у=0 ДО Ута 7) долю молекул, находящихся на нулевом и на первом колебательных квантовых уровнях при 300 и 1000 К 8) постройте график зависимости энергии колебательного движения от колебательного [c.41]

Инфракрасный колебательный спектр и структура перекиси водорода. Обзор. [c.134]

Колебательно-ротационные и полосатые спектры. Инфракрасные колебательно-ротационные спектры лежат в области, бо-.лее доступной измерениям, чем чисто ротационные. Их можно изучать с по мощью чувствительных термометров сопротивлен ия или термоэлементов, а ту их часть, которая ближе к видимой области,— даже с помощью фотоэлементов или фотографической пластинки с сенсибилизованной к инфракрасным лучам эмульсией. [c.205]

В инфракрасной же области инданы имеют очень характерные полосы частотой 738—752 см . Поэтому инданы в области этих фракций идентифицировали по инфракрасным спектрам и по аномально высокой интенсивности полос поглощения в электронном спектре. По колебательным спектрам в инфракрасной области проведена детальная идентификация ароматических углеводородов в каждой фракции. Результаты анализа приведены в табл. 3. [c.36]

Поглощение или рассеяние излучения исследуют спектроскопическими методами (микроволновая и инфракрасная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния света), которые основаны на изучении вращательных переходов энергии молекулы, что позволяет определить для изучаемой молекулы с данным изотопным составом максимум три главных момента инерции. Для линейных молекул и молекул типа симметричного волчка можно определить лишь одну из этих величин. Число моментов инерции, определенных спектроскопически, соответствует числу определяемых геометрических параметров молекул. В связи с этим при исследовании геометрического строения многоатомных молекул необходимо применять метод изотопного замещения, что создает значительные трудности. Кроме того, микроволновые и инфракрасные вращательные спектры могут быть получены только для молекул, имеющих днпольный момент. Изучение строения бездипольных молекул осуществляется методами колебательно-вращательной инфракрасной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР). Однако эти спектры имеют менее разрешенную вращательную структуру, чем чисто вращательные микроволновые спектры. Трудно осуществимы КР-спектры в колебательно-возбужденных состояниях бездипольных молекул или приобретающих дипольный момент в колебательных движениях. Последние случаи весьма сложны и, как правило, реализуемы лишь для простых молекул типа СН4. [c.127]

Экспериментально определяемые или теоретически рассчитываемые длины связей характеризуют лишь среднее расстояние между атомами. Атомы в молекулах и кристаллах совершают колебания около положения равновесия, причем частота колебаний характерна для каждой связи и не зазнсит от температуры, в то время как амплитуда колебаний растет с увеличением температуры. Характеристические частоты колебаний систем связанных атомов лежат в интервале от 10 для легких атомов до 10 Гц для тяжелых, что соответствует длинам волн порядка 14-10 мкм (инфракрасная область спектра). Исследование колебательных спектров молекул и кристаллов в этой области позволяет оценить жесткость связи, т. е. ее сопротивляемость внешним воздействиям, вызывающим изменение ее длины. [c.78]

В соответствии с (VI. ) различают три типа молекулярных спектров— электронные, колебательные (вибрационные) я вращательные (ротационные) спектры.. Энергии теплового движения достаточно для возбул<дения вращения молекул. Поэтому все молекулы газа уже в условиях комнатной температуры вращаются. Вращательный спектр лежит в дальней инфракрасной области, так как энергии вращательных переходов имеют наименьшую величину (10 — эВ). Колебательные переходы характеризуются энергией при- [c.174]

Нами разработан новый метод определения энергий диссоциации X-Н связей многоатомных молекул по их инфракрасным колебательным спектрам. Подобный подход был применен еще в 30-х - 40-х годах 20-го века для определения энергий диссоциации двухатомных молекул. Однако до наших исследований он практически не применялся для многоатомных молекул, так как в этом случае возникает необходимость в решении колебательного уравнения Шреденгера в ангармоническом приближении. Разработанные нами методы и программы позволяют решать такие задачи для многоатомных молекул и вычислять с их помощью энергии диссоциации связей Х-Н. [c.80]

В колебательных спектрах (инфракрасные спектры поглощения н спектры комбинационного рассеяния) для алканов характерно тюглощение в интервалах 2800—2960 м (3,75—3,38 р.) (валентные колебания связей С—Н) и 1360—1480 м (7,35—6,75 р.) (деформационные колебания связей групп СНо и СНз). ПМР-спектры алканов сложны и трудно расшифровыва50тся, так как химические сдвиги различным образом расположенных протонов имеют близкие значения (0,5—2 м. д.). [c.95]

Впервые инфракрасный колебательный спектр SO2F2 был интерпретирован Перкинсом и Вильсоном [3222], которые определили значения всех основных частот, за исключением частоты V4, оцененной в работе [3222] примерно равной 300 см. -. Частота крутильного колебания Vg была оценена равной 385 см. - на основании отнесения полосы при 767 см к обертону 2vg. [c.327]

Для частоты Vjo Конн и Сезерленд [1160] приняли значение, равное 1020 Это значение Vio они вычислили при помощи изотопного соотношения Теллера —Редлиха, приняв для молекулы 2D4 частоту v = 727 на основании проведенной ими интерпретации инфракрасного колебательного спектра дейтероэтилена. Ву [4340] интерпретировал самую [c.558]

I4. Инфракрасный колебательный спектр жидкого тетрахлорэтилена исследовался в работах [1139, 862, 3818, 1610, 1410, 3268, 760, 2753] (190—4000 сж ) и газообразного тетрахлорэтилена — в работе [4336] (400—5000 сж ). Все эти исследования были выполнены на призменных спектрометрах малой дисперсии. Спектр комбинационного рассеяния жидкого тетрахлорэтилена исследовался в работах [3327, 1239, 1240, 3960, 2954, 3738, 1982, 4337, 2470, 4303, 3381, 3580]. Спектр комбинационного рассеяния газообразного тетрахлорэтилена не изучался. [c.564]

Значительный интерес представляет поглощение водорода. Сжатый водород в диапазоне 660—1250 лi- имеет заметное поглощение, которое Кетеляр и др. [34] приписали чисто вращательному спектру. Основной колебательный спектр поглощения водорода, вызванный межмолекулярными силами, был изучен в широкой области давлений и температур. Разрешение полосы поглощения улучшается при понижении температуры. Элин, Хэ и Макдональд [35] исследовали инфракрасное поглощение водорода в жидком и твердом состояниях. Под влиянием межмолекулярных сил молекулы асимметрично деформируются по мере падения температуры, что приводит к индуцированному инфракрасному поглощению. Когда водород находится в кристаллическом состоянии, эта деформация вызывается не только случайной ориентацией свободно вращающейся молекулы, но также и колебаниями решетки кристалла. Изменения в основном поглощении водорода в твердом состоянии при 13,6 0,2° К возникают вследствие изменения пропорции орто- и параводородов [36]. При уменьшении процентного содержания параводорода наблюдается дополнительная структура спектра. ....... [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология