Экспериментальные данные для спектра водорода

Чтобы понять строение атомов, мы рассмотрим простейший атом — атом водорода. Нам бы хотелось описать динамику движения электрона, который движется вблизи протона. Под динамикой движения подразумевается энергия электрона, импульс, траектория и изменение этих величин во времени. Можно надеяться, что такое описание поможет нам понять, почему два атома водорода соединяются и образуют молекулу Нд, но из трех атомов водорода молекула Нд не образуется. Классическая физика — в эпоху до Е = тс — не могла дать ответа на эти вопросы. В отсутствие математической модели, способной выдержать груз сведений о химических превращениях, химикам приходилось полагаться на собственные силы. Энергетические соотношения опирались только на мощные плечи термодинамики представление о химической связи было эмпирическим и интуитивным, очень нуждавшимся в рациональном обосновании. И в этом случае найти разгадку помог конкретный экспериментальный результат — спектр атома водорода. [c.20]

Рис. 3.14. Тонкая структура линии при 65,85 ккал/моль (Н на рис. 3.11 и 3.13) в спектре ато.марного водорода, наблюдаемая при очень высоком разрещении в присутствии сильного электрического поля (эффект Штарка). Высота каждого пика пропорциональна наблюдаемой экспериментально интенсивности. Теория спектров позволяет дать количественную интерпретацию интенсивностей и величины расщепления всех максимумов.

На основании такого анализа можно предполагать, что конформации протонированных солей хинолизидинов будут подобны конформациям свободных оснований, что и было обнаружено экспериментально [286]. Существует ряд методов, которые можно использовать при изучении подобных равновесий. Исследование с помощью ПМР-спектров не привело к однозначным заключениям [286]. Были изучены также некоторые химические реакции этих соединений однако они дают сведения скорее о переходном, а не об основном состоянии. Наиболее полезную информацию в этом случае, по-видимому, могут дать инфракрасные спектры. К сожалению, полученные из них данные противоречивы [287— 289]. Больман в серии своих работ [287, 289] отметил, что если в хинолизидине имеется по крайней мере два атома водорода при атомах углерода, соседних с азотом, которые имеют аксиальную и трансоидную ориентацию относительно неподеленной пары, то соединение будет поглощать в области 2700—2800 см . Это поглощение отсутствует в хиполизидинах, не имеющих такого структурного фрагмента. Было высказано предположение, что такое поглощение связано с взаимодействием валентных колебаний СН. Этот критерий применялся очень широко (гл. 5), и для него не было обнаружено каких-либо исключений. 1-Метил-хинолизидин (рис. 4-34, Б), в котором атомы водорода при С-1 и С-10 имеют относительно друг друга транс-ориентацию, а также соответствующий г мс-изомер, как и следовало ожидать, обнаруживают такое поглощение. В изомере с г ас-расположепием атомов водорода нри С-1 и С-10 метильная группа имеет аксиальную ориентацию при трансоидном сочленении кольца, однако может занять экваториальное положение при цисоидном сочленении (Д). Если бы эффективный размер неподеленной пары электронов азота был бы близок к размеру метильной группы, в системе с тракс-сочленением возникало бы значительное смк-диметил диаксиальное отталкивание. Можно подсчитать, что в этом случае конформация Д была бы на 2,6 ккал/молъ стабильнее конформации с тракс-сочленением. Поскольку, однако, в инфракрасных спектрах проявляются полосы Больмана , эффективные размеры неподеленной пары, но-видимому, значительно меньше размеров метильной группы. [c.304]

Даже Менделеев стремился дать истолкование такого гипотетического мирового эфира. Он назвал элемент ньютонием и поместил его, а также ложный элемент короний в своей таблице перед водородом. Существование таких экзотических элементов не могло быть экспериментально доказано отдельные ученые считали, что некоторые новые спектральные линии северного сияния, солнечной короны и звездных спектров следует приписать ньютонию, коронию или еще одному элементу — небулию. Значительно позднее выяснилось, что эти чуждые спектральные линии можно объяснить ионизацией кислорода и азота, но ни в коем случае не новыми элементами. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология