Экспериментальные методы исследования молекул

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛЕКУЛ [c.212]

Анализируя обе рассмотренные модели адсорбции, необходимо заметить, что для каждой изотермы а р) можно привести определенную функцию распределения теплоты адсорбции, однако они не могут быть обоснованы теорией твердого тела. Недостаточно ясен также физический смысл функции Д (а). Поэтому особенно важно найти точные экспериментальные методы исследования взаимодействия молекул в хемосорбционном слое и состояния поверхности адсорбентов. Существенное значение в связи с этим имеют изотопные методы, позволяющие отличить энергетическую неоднородность поверхности и взаимодействие хемосорбированных молекул. [c.278]

При изложении теории химической связи, строения и свойств молекул рассмотрены метод молекулярных орбиталей МО ЛКАО, широко применяемый сегодня в практике расчетов строения электронной структуры и реакционной способности молекул, и наиболее информативный экспериментальный метод исследования — молекулярная спектроскопия. [c.3]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МОЛЕКУЛ [c.523]

Развитие новых экспериментальных методов Исследования в органической химии обусловило успехи в изучении структуры белка. В настоящее время различают первичную, вторичную и третичную структуры белковой молекулы. [c.352]

Но если такой расчет все-таки произвести, то получится, что од,тах= = 0,95 къТ к разность энергий дипольного взаимодействия при параллельном и антипараллельном расположении диполей двух соседних молекул пиридина в жидкой фазе при 300 К составляет около 2 кв Т, что по порядку величины близко к энергии слабого химического взаимодействия молекул. Такого рода совпадение (при отсутствии до недавних пор надежных экспериментальных методов исследования слабых химических взаимодействий) является одной из причин того, что влияние дипольного взаимодействия между молекулами в жидкой фазе сильно переоценивалось. Другая причина, как будет показано в гл. II, состоит в том, что при описании межмолекулярных взаимодействий обычно не учитывалось влияние реактивного поля, создаваемого полярными молекулами. [c.22]

Глава XXV. Экспериментальные методы исследования характе ристик молекул. ......... ... [c.6]

Опишите теоретические и экспериментальные методы исследования сил, не являющихся силами валентной связи п действующих между атомами, молекулами или теми и другими. [c.306]

Рассмотренные выше модели, приводящие к правильной в основном качественной картине поведения полиэлектролитов, требуют ряда произвольных допущений и являются лишь известными приближениями к реальным системам. Поэтому большое значение имеют экспериментальные методы исследования реальных систем, например с помощью потенциометрического титрования [6] — изучение зависимости концентрации водородных ионов в растворе от степени ионизации полимерных молекул. Для определения электростатического потенциала ф используют следующее выражение, которое связывает работу по перенесению заряда на бесконечно большое [c.576]

Важнейшей задачей колебательной спектроскопии является определение коэффициентов кц в выражении для потенциальной энергии, которые образуют квадратную симметричную матрицу силовых постоянных. Знание этих величин необходимо для выполнения численных расчетов колебательных спектров многоатомных молекул, а также в ряде случаев позволяет сделать заключение о характере химических связей. При этом, если для определения коэффициентов т,-/ в выражении для кинетической энергии достаточно располагать информацией о геометрической структуре молекулы и распределении масс, которая получается независимым путем с помощью других методов исследования молекул, то при современном состоянии теории силовые постоянные могут быть определены практически только на основе экспериментально измеренных частот колебаний. Такого рода задача носит название обратной спектральной задачи и является специфической для теории колебаний молекул. [c.171]

Выше уже было отмечено, что в задачу книги входит описание как теоретических, так и экспериментальных методов исследования, применявшихся автором и его сотрудниками и полезных при изучении теплового движения молекул н строения жидкостей. Поэтому, прежде чем перейти к изложению результатов теоретического анализа диэлектрических свойств жидкостей, рассмотрим применявшиеся нами методы диэлектрических измерений на длинах волн 3,21 слг и 8,15 лш, 3 также п низкочастотном радиодиапазоне. Описание указанного далее нового метода диэлектрических измерений в сантиметровом и миллиметровом диапазонах в отечественной [c.12]

Основные научные работы посвящены химической кинетике и строению вещества. Исследовал строение молекул, их взаимодействие со светом, диссоциативную ионизацию при электронной бомбардировке. Разработал (1933) ряд экспериментальных методов исследования промежуточных ча- [c.250]

Данная глава посвящена в основном кристаллическим решеткам и свойствам симметрии кристаллов и молекул, а также экспериментальным методам определения их структуры. С разнообразными областями применения кристаллов в науке и технике, с интересными экспериментальными методами исследования их свойств читатель познакомится из других курсов. [c.8]

В книге изложены спектроскопические исследования, важные для понимания природы адсорбционного, хроматографического и каталитического действия, механизма элементарных актов взаимодействия адсорбированных молекул с поверхностью твердых тел и строения поверхностных химических соединений. Наибольшее внимание уделено спектроскопическому исследованию адсорбции кремнеземами. Рассмотрены также спектральные исследования адсорбции окисью алюминия и алюмосиликагелями. Подробно проанализированы работы по исследованию инфракрасных спектров молекул, адсорбированных цеолитами. Большое внимание уделено экспериментальным методам исследования и способам интерпретации спектров адсорбированных молекул. [c.4]

В конце XIX и начале XX веков, уже после смерти Бутлерова, были достигнуты существенные успехи в исследовании строения атома, связанные с развитием ловых экспериментальных методов исследования и соответствующих теоретических представлений современной физики и физической химии. Эти успехи, позволившие создать теорию строения атома и развить теорию строения простейших молекул в физико-хими-ческом плане, связаны со спектроскопией, электронографией, атомной и молекулярной оптикой, квантовой механикой и другими разделами современной физики и физической химии. [c.10]

Принцип магнитного резонанса лежит в основе различных экспериментальных методов исследования твердого тела. Основные принципы магнитного резонанса являются общими для твердых тел и молекул. Если поместить ансамбль частиц, имеющих магнитный момент, в магнитное поле, энергетические уровни ядер и электронов в соответствии с эффектом Зеемана расщепятся на несколько подуровней. При поглощении энергии электромагнитного поля происходят переходы между этими подуровнями, а за счет процесса релаксации достигается равновесная заселенность спиновых подуровней. [c.82]

Многие другие современные экспериментальные методы исследования строения вещества — магнитные (измерение магнитной восприимчиво-( ти), оптические (вращение плоскости поляризации в электрическом и магнитных полях), метод меченых атомов (введение изотопов) — позволили установить зависимость некоторых важных свойств молекул от и.х строения. [c.26]

Конечно, основой теоретической химии должен быть химический эксперимент. Очень существенно на данном этапе применение экспериментальных физических методов исследования молекул, но не следует пренебрегать и квантовой химией в тех случаях, когда она может принести пользу. [c.305]

С другой стороны, если в случае неполярных соединений практически единственным источником термодинамических данных служат измерения растворимости в зависимости от температуры и давления, то для растворов полярных молекул разные термодинамические свойства изучаются разными экспериментальными методами (исследования равновесий жидкость — пар, денситометрия, калориметрия и др.), которым присущи свои особенности, свои характерные погрешности и т. п. Поэтому рассмотрение-экспериментальных данных представляется естественным проводить по отдельным термодинамическим функциям. Поскольку сами прецизионные числовые данные, как отмечалось, представляют очень большую ценность, но до сих пор были распылены по бесчисленным публикациям, то мы ставили задачей собрать, насколько возможно, эти результаты воедино в этой книге Для того, чтобы не затруднять чтение, большие таблицы вынесены в Приложения. [c.44]

Экспериментальные методы исследования присоединения электронов к молекулам. Изучение присоединения электронов к молекулам ведётся двумя методами. В первом методе используются электронные пучки определённой скорости. Во втором изучается движение электронного облака через рассматриваемый газ. [c.247]

В связи с указанными границами возможностей расчетных методов приобретают большое значение экспериментальные методы исследования спектров комбинационного рассеяния, приводящие к установлению эмпирических закономерностей в спектрах. Особенно широкое распространение при исследовании колебательных спектров молекул получил сравнительный метод, в основе которого лежит установление закономерностей, выступающих при сопоставлении спектров ряда близких между собой соединений. Не лишне заметить, что закономерности, проявляющиеся в спектрах сложных молекул, обладают несомненным своеобразием. Физический смысл и значение закономерностей, проявляющихся в спектрах сложных молекул, пока еще раскрыты далеко не полностью. Конечно, степень достоверности и общности подобных закономерностей зависит от качества и объема того экспериментального материала, на котором они основаны. К сожалению, нередко приходится сталкиваться с переоценкой подобных закономерностей, что ведет к ошибочным заключениям и в ряде случаев — к бесплодным дискуссиям. [c.222]

Экспериментальными методами исследования комплексных соединений установлено, что в общем можно различать сильные и слабые комплексы, соответствующие устойчивой и неустойчивой координациям. Так, например, при исследовании равновесия (аналитическим, электрохимическим или спектрофотометрическим методами) найдено, что [Со (ЫНз)в — сильный комплекс, тогда как [Со (ЫНз)в] — слабый. В последнее время удалось также показать, что для оксалатного комплекса Со +, в котором лиганд помечен нельзя обнаружить практически никакого обмена молекул лиганда. Напротив, в оксалатном комплексе Ре + уже за 1 мин происходит практически полный обмен лигандов. Структурные исследования комплексов дополняют классификацию на сильные — слабые еще и противопоставлением проникающих комплексов и аддуктов . Например, можно показать, что молярный объем слабого комплекса [Со(ЫНз)в]С12 аддитивно состоит из молярных объемов иона металла и лигандов. Однако этого нельзя сказать [c.152]

Изучение столкновений частиц играет большую роль почти во всех исследованиях микроскопической структуры вещества. Прогресс в ядерной и атомной физике, в физике элементарных частиц многим обязан анализу явлений рассеяния частиц при столкновениях. Однако в физике молекул исследования столкновений до недавнего времени занимали довольно скромное место по сравнению со спектральными методами исследований. Пожалуй, только масс-спектрометрия являлась единственным экспериментальным методом, получившим широкое распространение в химии и физике молекул. В последние 10—15 лет положение значительно изменилось бурно развивались такие методы исследования молекул, как фотоэлектронная спектроскопия, спектроскопия электронного удара, совершенствовались экспериментальные методы изучения ионно-молекулярных реакций в газовой фазе и методы исследования резонансных процессов при взаимодействиях электронов с молекулами. [c.3]

Таким образом, ни один из применяемых в настоящее время экспериментальных методов исследования функций возбуждения молекул не дает решающих преимуществ (это не относится к исследованию колебательного возбуждения) и не позволяет исследовать с необходимой полнотой функции возбуждения электронных уровней молекул. [c.10]

В настоящее время информацию о химических соединениях дают не только экспериментальные исследования их химических и физических свойств, но и теоретические квантовохимические расчеты. При этом некоторые из расчетных результатов, например данные о распределении электронной плотности, относятся к таким характеристикам молекул, которые пока не удается измерять экспериментально. Другие сведения, которые можно получать из расчетов, например энергии одноэлектронных уровней или электронных переходов, могут быть сопоставлены с опытными данными. Это дает возможность, с одной стороны, проверки теоретических результатов, а с другой, использования расчетных данных для интерпретации эксперимента. В частности, отнесение полос в электронных, рентгеновских, а также фотоэлектронных и рентгеноэлектронных спектрах без предварительной информации, получаемой из расчетов, сильно затруднено, а иногда вообще невозможно. Благодаря всему этому, квантовохимические расчеты стали одним из равноправных методов исследования молекул. [c.5]

Важнейшей проблемой современной органической химии является изучение взаимного влияния атомов на реакционную способность молекул. Основным экспериментальным методом исследования химического взаимодействия непосредственно связанных друг с другом атомов, равно как и взаимного влияния атомов, непосредственно между собою не соединенных, служит синтетический метод. [c.1005]

Для расчета двухэлектронных систем необходимо использовать приближенные методы, или, более точно, методы последовательных приближений, сходящиеся к точным решениям. Методы теории возмущений сыграли в свое время важную роль. Они вновь приобрели свое значение совсем недавно б.лагодаря суп1,ественнод1у прогрессу, достигнутому в работах Далгарно и других, а также появлению новых экспериментальных методов исследования молекул с помощью магнитного резонанса. Здесь, однако, мы не будем подробно останавливаться на методах теории возмущений. [c.15]

Хотя отдельные положения теории Бернала и Фаулера при дальнейшем развитии экспериментальных методов исследования были пересмотрены, основные выводы об известном соответствии структур, возникающих из связанных между собой молекул в жидкой воде и во льду, пoлy fили подтверждение и при дальнейших исследованиях. В дальнейшем разными исследователями на основе результатов, полученных с помощью новых экспериментальных методов, были разработаны различные теории жидкого состояния воды, но ни одна из них не находится еще в достаточном согласии со всей совокупностью экспериментальных данных о свойствах воды. Можио считать, что в жидкой воде находятся в динамическом равновесии образования из тетраэдрически связанных молекул и частично или полностью свободные молекулы. [c.165]

Гидролиз белков, по существу, сводится к гидролизу полипептид-ных связей, К этому же сводится и переваривание белков. При пищеварении белковые молекулы гидр<злизуются до аминокислот, которые, будучи хорошо растворимы в водной среде, проникают в кровь и поступают во все ткани и кл(тки организма. Здесь наибольшая часть аминокислот расходуется на синтез белков различных органов и тканей, часть - на синтез гормонов, ферментов и других биологически важных веществ, а остальные лужат как энергетический материал. Развитие новых экспериментальных методов исследования в органической химии обусловило успехи в изучении структуры белка, В настоящее время раапичают первичную, вторичную и третичную структуры белковой молекулы. [c.420]

Рассмотренные внутримолекулярные изменения адсорбата при адсорбции играют доминирующую роль при низкой степени заполнения поверхности, когда расстояния между адсорбированными молекулами относительно велики. При высоких степенях заполнения и, конечно, при полимолекулярной адсорбции важную роль играет также межмолекулярное взаимодействие в адсорбированной пленке. При полуэм-пирическом описании взаимодействие адсорбат — адсорбат выражают в виде зависимости потенциальной энергии молекул адсорбата от расстояния между ними. Эти методы рассматриваются в следующей главе (разд. Х1У-10). Здесь же мы ограничимся лишь экспериментальными методами исследования состояния адсорбированного слоя. [c.428]

Книга Ашмора — по-видимому, первая такая монография в мировой литературе нашего времени, и уже одно это делает издание ее перевода целесообразным. Кроме этого, с учебными пособиями по катализу у нас создалось нетерпимое положение, которое необходимо исправить, и книга Ашмора с этой точки зрения окажется очень полезной. Заслуга автора в том, что его книга как пособие обладает многими несомненными достоинствами. В ней систематически изложены теоретические основы всех разделов катализа. Она в достаточной мере освещает важнейшие проблемы катализа, дает их критический анализ и представление об их современном состоянии, содержит большую библиографию. Книга включает свежий, хорошо отобранный материал, автор оперирует в качестве примеров практически важными и интересными с теоретической стороны реакциями и процессами. Хотя она написана на вполне современном уровне, математический аппарат в ней сведен к минимуму, позволяющему разобраться в главных особенностях кинетики реакций и обсудить их возможный механизм. Это делает ее доступной широкому кругу читателей. Четкость построения книги, ее деление на части, главы и разделы также способствуют этому. Но не только содержание и построение книги делают ее ценным пособием она, безусловно, на большой высоте и с точки зрения методики изложения — простоты, логичности и ясности. В книге по ходу изложения основных вопросов кратко описаны также многие экспериментальные методы исследования реакций, катализаторов и поведения на них адсорбированных молекул. [c.7]

Вопрос этот приобрел большую актуальность в связи с появлением усовершенствованных экспериментальных методов исследования, освещенных в статье Б. П. Беринга и В. В. Серпинского и позволивших с недоступной ранее полнотой изучить адсорбцию в области малых заполнений. В указанной статье статистические характеристики основываются па препизионных измерениях адсорбционных равновесий, пока остающихся основным источником наших сведений по этому вопросу. Статья Б. П. Брунса об адсорбции на силикагелях вносит существенные коррективы в представления об этой системе и указывает на возможность существования систем с дискретными группами участков. За последние годы советским ученым удалось достигнуть существенных успехов в области статистической характеристики поверхностей на основе изучения кинетики адсорбции и десорбции. Эффективность этого метода описана в статье Н. П. Кейер и С. 3. Рогинского, знакомящей с методами исследования и теоретической трактовки на примере активированной адсорбции и десорбции простых газов на активированных углях. В этой же статье изложен дифференциальный изотопный метод, позволяющий однозначно разграничивать явления, обусловленные неоднородностью, от явлений, связанных с взаимным отталкиванием молекул в слое. [c.5]

Кроме обычной ЯКР-спектроскопии существует ряд других экспериментальных методов исследования, которые позволяют получить сведения о ядерном квадрупольном взаимодействии. К их числу следует отнести ЯМР-спектроскопию, которая дает возможность измерять константу ядерного квадрупольного взаимодействия e Qq в твердых телах (см. разд. II, Б, 2). В благоприятных случаях величину удается определить и для жидких образцов по времени ядерной магнитной релаксации [27, 28]. Гартман и Ган [29] использовали для определения величины ядер с очень низким естественным содержанием двойной ядерный резонанс при этом в исследуемом образце одновременно присутствуют ядра того же элемента с высоким естественным содержанием, от которых получают сильный сигнал (например, в случае ядер К в КСЮз). Иногда удается определить величину и даже знак e Qq по сверхтонкой структуре спектров ЭПР [30]. Метод двойного электронно-ядерного резонанса (Еп(1ог) [30] дает возможность лучше разрешить и точнее измерить сверхтонкое расщепление, а следовательно, и получить более точное значение e Qq. Для свободных молекул величину e Qq можнс определить по вращательным спектрам газообразных веществ [31]. В случае легких атомов и молекул с малым молекулярным весом для определения величины e Qq применяется метод молекулярных или атомных пучков [32]. Следует отметить, что сам эффект ядерного квадрупольного взаимодействия был открыт Шюлером и Шмидтом [33 при исследовании очень малых сдвигов в сверхтонкой структуре оптических спектров. Существует еще несколько методов экспериментального исследования ядерного квадрупольного взаимодействия, которые относятся к области ядерной физики. Широко известным примером такого рода является -(-резонансная, или мес- [c.220]

Теоретические расчеты, основанные на неэмнирических и полуэмпирических потенциалах взаимодействия атомов и использующие быстродействующие счетные машины для исследования динамики элементарных процессов, в известной степени решают вопрос о реакционной с особности молекул, находящихся в заданном начальном состоянии. Параллельно с этим новые экспериментальные методы исследования — кинетическая спектроскопия, молекулярные пучки, лазерная методика, химическая активация — часто позволяют исследовать реакцию в условиях с заданной функцией распределения, что позволяет существенно упростить задачу о восстановлении сечения реакции по результатам измерения скоростей реакций. [c.52]

Экспериментальные методы исследования спектров люминесценции основываются на релаксационных процессах, происходящих при электронном возбуждении частиц вещества. Перевод молекул в возбужденное состояние может осуществляться различными путями, как и расходование приобретенной при этом молекулами энергии. Свечение вещества, возникающее при переходе молекул из возбужденного состояния в основное, называют люминесценцией, а если возбуждение происходило за счет поглощения электромагнитного излучения в оптической области, то испускание излучения в процессе релаксации называют фотолюминесценцией в отличие, например, от рентгенолюминесценции, термо- и электролюминесценции, хемилюминес ц е н ц и и и т. д. [c.342]

Для описания связи в комплексах переходных металлов, что существенно для понимания свойств соединений и количественного описания химических процессов катализа, в настоящее время пытаются применить теорию поля лигандов. Такое название получил метод молекулярных орбиталей (МО) Гунда — Маликена в применении к специфическим свойствам комплексов переходных металлов. Обычно применяют полуэмпирический метод МО с использованием линейной комбинации атомных орбиталей (метод МО ЛКАО), предложенный Маликеном — Вольфсбергом — Гельмгольцем (МВГ). Необходимо заметить, что квантовохимические расчеты из-за их приближенности и ряда допущений хороши только в том случае, если они сочетаются с экспериментальными методами исследования строения молекул и кинетики химических превращений. [c.389]

Среди применяющихся сейчас экспериментальных методов исследования вещества большое место занимают методы, ос-> нованные на взаимодействии его с электромагнитным излуче нием. Взаимодействие излучения с веществом приводит к разным. эффектам так, исследуя поглощение излучения, можнб получить сведения как о от роении" атомов и молекул, так и об их спектре энергетических уровней, а анализ рассеянного излучения приводит к определению пространственного рас положения атомов и молекул в веществе. [c.3]

Глава 2 посвящена описанию экспериментальных методов, изучения захвата электронов молекулами. Особое внимание обращено на способы монокинетизации электронов и калибровку шкалы энергии электронов, т. е. наиболее существенные методические отличия масс-спектрометрии отрицательных ионов от традиционной масс-спектрометрии. В третьей главе изложены основные характерные черты диссоциативного захвата электронов, молекулами органических соединений. Если следовать традиционной манере расположения материала, то третья глава (фактически обобщающая описываемые явления) должна следовать за обзорной по различным классам органических соединений четвертой главой. Однако следует учесть, что почти все понятия масс-спектрометрии отрицательных ионов диссоциативного захвата электронов, молекулами значительно отличаются от понятий традиционной масс-спектрометрии положительных ионов. Поэтому в третьей главе дано определение масс-спектра отрицательных ионов, показана возможность использования средних времен жизни ионов относительно выброса электрона и положений резонансных уровней на энергетической шкале для характеристики соединений, исследуемых новым методом. В четвертой главе приведен почти полный обзор масс-спектрометрии отрицательных ионов диссоциативного, захвата электронов молекулами органических соединений. На данном этапе развития нового физического метода исследования молекул такой обзор еще возможен. Привычная для химиков последовательность классов органических соединений несколько нарушена логикой рассматриваемого явления — классы соединений располагаются по мере усложнения масс-спектров отрицательных ионов, что упрощает описание масс-спектров и их интерпретацию. В пятой главе рассмотрено образование молекулярных отрицательных ионов путем недиссоциативного захвата электронов, молекулами и в шестой главе приведены примеры применения масс-спектрометрии отрицательных ионов диссоциативного и недиссоциативного захвата электронов молекулами для решения аналитических и структурных задач органической химии. [c.4]

Существование длины волны и явлений интерференции типа, постулированного де Бройлем для электронов, было вскоре подтверждено экспериментально Девиссоном и Джермером и Томсоном, которые показали, что пучки электронов дифрагируют на кристаллах согласно точно таким же геометрическим законам, как и рентгеновские лучи с той же длиной волны. Аналогичные дифракционные эффекты наблюдались также в случае протонов, нейтронов и а-частиц во всех случаях наблюдаемая длина волны дается соотношением де Бройля (V). Экспериментальные трудности подтверждения справедливости этого соотношения для частиц, более тяжелых, чем атомы, настолько велики, что этого еще никогда не удавалось сделать, но есть все основания полагать, что соотношение де Бройля справедливо для всех частиц. Если бы мы могли построить достаточно тонкую дифракционную решетку, мы могли бы наблюдать дифракцию футбольных мячей, людей и планет. Дифракция электронов стала важным экспериментальным методом исследования строения молекул и поверхностей, а определение структур с помощью дифракции нейтронов находится сейчас в стадии успешного развития. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология