Колебательное движение и инфракрасные колебательные спектры молекул

Колебательные спектры молекул в чистом виде практически не встречаются, так как колебания ядер молекулы обычно сопровождаются ее вращением. Наложение малых вращательных возбуждений на колебательные движения приводит к линейчато-полосатой структуре инфракрасных спектров поглощения и испускания. [c.664]

Инфракрасные спектры поглощения. Этот раздел изучает колебательное движение молекул по спектрам поглощения света в близкой и средней инфракрасной области. [c.5]

В выражение многочленной функции колебательного движения включаются температура и основные частоты колебаний молекулы. Эти основные частоты наряду с их линейными комбинациями наблюдаются в инфракрасных и рамановских спектрах жидких п газообразных углеводородов. Вследствие наличия такого рода комбинаций и но той причине, что многие из этих основных частот вырождаются, представляется необходимым тщательное сопоставление наблюдаемых спектров с теоретическим анализом видов колебаний. Основные частоты также могут быть оценены путем сравнения с частотами молекул аналогичного строения. [c.371]

Можно выделить две основные группы спектроскопических методов исследования молекул. К первой группе относятся методы, включающие различные способы получения отдельных участков ультрафиолетового (УФ), видимого и инфракрасного (ИК) спектров поглощения молекул вещества. К ней примыкает также метод комбинационного рассеивания света (КРС). Методы этой группы классифицируются либо по принадлежности исследуемого излучения к различным участкам шкалы электромагнитных волн (УФ-видимые, ИК-спектры), либо по характеру соответствующих движений и состояния молекул (электронные, колебательные и вращательные спектры). [c.50]

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]

Поглощение и испускание света связаны с изменением энергетического состояния вещества. Изменение энергии поступательного или свободного вращательного движения молекул не приводит к поглощению или испусканию излучения и при изучении химической формы движения материи не рассматривается. Колебательные и вращательные движения групп атомов в молекулах обычно связаны с инфракрасной (Х>7,610- м) или ультрафиолетовой (Х<4,010- м) областями спектра. [c.344]

Для определения колебательных составляющих внутренней энергии и теплоемкости необходимо знать частоты колебаний по-всем степеням свободы колебательного движения. Молекула метанола имеет И степеней свободы. Из спектров комбинационного рассеяния и инфракрасных спектров поглощения определяем волновые числа колебаний по всем колебательным степеням свободы. На основании волновых чисел рассчитываем значения 9. По таблицам термодинамических функций Эйнштейна для линейного гармонического осциллятора [М.] находим значения —-— и которые приведены ниже [c.120]

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]

Для молекулы, состоящей из N атомов, общее число возможных колебаний составляет ЗЛ/ — б. Теоретическое рассмотрение колебательного движения сложных многоатомных молекул (подобно описанному в разд. 5.3.1.1) отличается значительной сложностью, иногда оно даже невозможно. Поэтому в практическом анализе выводы из инфракрасных спектров делают на основе их полуэмпирического исследования. При этом молекулу не считают совокупной колебательной системой, и ее колебания в первом приближении рассматривают вне зависимости от характера имеющихся радикалов. [c.223]

Нормальные и характеристические колебания. Водородная связь X—Н... влияет на внутримолекулярные колебания и приводит к появлению новых колебательных степеней свободы, что находит отражение в инфракрасных (ИК) спектрах и спектрах комбинационного рассеяния (КР) света. Как известно, молекула, состоящая из и атомов, имеет 3 степеней свободы, из которых для нелинейных молекул 6, а для линейных — 5 внешних степеней свободы связаны с поступательным и вращательным движениями молекулы как целого. Остальные 3 —6 или Зл — 5 внутренние степени свободы связаны со всевозможными колебаниями атомных ядер в молекулах. Колебательное движение может быть описано с помощью естественных координат определяющих отклонения межъядерных расстояний и валентных углов относительно равновесного положения. При равновесной конфигурации атомных ядер все естественные координаты Х обращаются в нуль. Колебания атомных ядер в молекулах взаимосвязаны, поэтому изменения естественных координат атомных ядер также взаимосвязаны. Если считать колебания гармоническими, то во многих случаях с помощью методов, разработанных механикой малых колебаний молекул, приближенно можно осуществить переход от естественных координат X. к нормальным координатам Q . [c.64]

Инфракрасная спектроскопия связана с колебательно-вращательным движением свободных или взаимодействующих молекул, а также отдельных связей в сложных молекулах. Она охватывает длинноволновую область спектра, которая начинается сразу же за красным концом видимой части спектра и распространяется далеко в микроволновую область, где ее граница находится около 1=2,5 м. [c.85]

Помимо электронных уровней энергии, молекулы обладают также энергетическими уровнями, соответствующими их колебательному, вращательному и поступательному движению. Энергия поступательного движения молекул рассматривалась в гл. 9 при изложении представлений молекуляр-но-кинетической теории. При изучении энергий связи основной интерес представляет колебательная энергия молекул. Можно представить себе, что двухатомная молекула, например Н,- состоит из двух масс, связанных между собой чем-то вроде пружины. Такая молекула вовсе не является жесткой структурой и скорее напоминает пару шариков, соединенных пружиной, причем вся эта система непрерывно колеблется. Колебания происходят с частотами, приходящимися на область инфракрасного излучения, и именно в этой области спектра молекулы способны поглощать энергию излучения. Например, для молекулы H I по данным об энер- [c.312]

Год спустя Д.Хаффман и его коллеги подвергли испарению графитовый стержень путем его нагрева в электрической дуге в атмосфере гелия. При этом частицы углерода оседали в виде сажи на стенках реактора. Исследователи заметили, что когда давление гелия становилось в семь раз меньще атмосферного, пыль сильно поглощала излучение в дальней ультрафиолетовой области, давая необычный двугорбый" спектр (рис.62). Предполагалось, что причиной этого является образование достаточно большого количества молекул с четным числом атомов углерода, особенно кластеров Сбо. Было решено измерить поглощение в инфракрасной области (т.е. в диапазоне длин волн, который связан с колебательными движениями молекул) для того, чтобы сравнить полученные результаты с теоретическими предположениями, которые к этому времени были сделаны по поводу существования С о. [c.112]

Абсорбционная ИК-спектроскопия - раздел молекулярной оптической спектроскопии, основанный на измерении поглощения инфракрасного (теплового) излучения соединениями с ковалентными связями. При прохождении ИК-излучения (диапазон длин волн 0,76... 500 мкм) через вещество поглощаются лучи тех частот, которые совпадают с частотами собственных колебаний групп атомов, образующих молекулы вещества (обычно в области от 1 до 20 мкм). Поглощение энергии обусловлено колебательными движениями с изменением длин связей (валентные колебания), валентных углов (деформационные колебания) и др. Поглощение, вызываемое определенными группами атомов в молекуле (например, -ОН, -СООН, -СНз, -С<, Н и т. д.), называют характеристическим. Область интенсивного поглощения называют полосой поглощения. Совокупность полос поглощения в виде непрерывной кривой представляет собой спектр поглощения. При построении ИК-спектров по оси абсцисс откладывают длину волны X, мкм или волновое число V, см" (число волн, приходящееся на ) см длины волны излучения), а по оси ординат - пропускание в процентах или по-146 [c.146]

Поглощением в инфракрасной области обладают молекулы, дипольные моменты которых изменяются при возбуждении колебательных движений ядер. Инфракрасные спектры могут быть получены в различных агрегатных состояниях веществ и используются для идентификации, количественного анализа, а также для исследования строения молекул. [c.37]

Инфракрасные спектры двухатомных молекул. Молекулярные колебания проявляются в двух типах спектров. Кванты инфракрасного излучения возбуждают колебания непосредственно, и поэтому их поглощение приводит к возникновению инфракрасного спектра. Кванты видимого излучения косвенно дают те же результаты, которые можно наблюдать в спектрах комбинационного рассеяния (в раман-спектрах). Так как колебание большой молекулы относительно сложно, то мы рассмотрим сначала колебательное движение двухатомных систем с тем, чтобы избежать осложнений, связанных с большим размером молекул. [c.34]

Значительную роль в прогрессе обогащения сыграла колебательная спектроскопия, которая изучает спектры поглощения в инфракрасной области и спектры комбинационного рассеяния, связанные с периодическим изменением относительного расположения атомных ядер, т. е. с колебательным движением молекулы или иона. [c.211]

Наоборот, энергия колебаний инфракрасной части спектра невелика. Так, например, для длины волны 4 мк, т. е. при волновом числе V = 2500, энергия возбуждения будет в десять раз меньше, т. е. составит 7 ккал/моль. Эта энергия слишком мала для того, чтобы перевести в возбужденное состояние электронную систему молекулы. Поэтому инфракрасный свет может поглощаться только в связи с колебательными (вибрационными) движениями атомов около положений равновесия в молекуле или кристалле. [c.85]

Анализ сложных смесей по поглощению в инфракрасной области спектра почти невозможен. Колебательные движения отдельных атомов мало связаны между собой эта особенность очень ценна для идентификации соединений, для отличия одного изомера от другого и для решения других вопросов строения молекулы. Однако для анализа эта особенность создает серьезные затруднения даже простые молекулы имеют сложный спектр поглощения в [c.86]

Если вещество подвергнуть облучению определенной частоты, то в спектре рассеянного излучения будут содержаться частоты, отличающиеся от частоты падающего излучения это явление известно под названием комбинационного рассеяния света или эффекта Рамана. Частоты рассеянного излучения зависят от частоты падающего излучения, но разность между этими частотами является характеристикой веществ. Обычно частоты в спектре комбинационного рассеяния соответствуют частотам вращатель ных и колебательных движений в молекуле в этом отношении спектры комбинационного рассеяния родственны инфракрасным спектрам. Однако эти два типа спектров имеют различное происхождение и не идентичны каждый из них подчиняется другим правилам отбора . [c.452]

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]

Вращательные движения молекул и связанные с этим модуляции колебательных движений ядер молекул приводят к появлению вращательной структуры колебательных полос инфракрасного спектра. В случае свободного вращения молекулы полосы этой структуры образуют отдельные ветви. При увеличении числа столкновений в газе при высоких давлениях и в жидкости вращательные движения молекул возмущаются и отдельные компоненты внутри ветвей расширяются и сливаются в одну широкую полосу. Степень свободы вращательных движений молекулы в свою очередь сказывается на положении и интенсивности ветвей, определяющих контур полосы, в результате чего торможение вращений молекулы приводит к уменьшению полуширины полосы. В предельном случае в спектрах жидкостей, молекулы которых сильно взаимодействуют друг с другом (HgO, H l), и в. спектрах кристаллов, где полностью отсутствует вращение, наблюдается только одна узкая полоса поглощения [1]. [c.61]

Молекула, состоящая из п атомов, имеет Зп степеней свободы, три из которых относятся к поступательному, три —-к вращательному (две в линейных молекулах типа ацетилена), а остальные Зп—6 (Зп—5 в линейных молекулах) — к колебательному движению. Эти различные колебания (основные колебания) поглощают энергию инфракрасного излучения при определенных частотах и приводят к появлению полос поглощения. Однако число полос поглощения не точно совпадает с числом основных колебаний. Так, если колебание не приводит к какому-либо изменению дипольного момента молекулы, то оно не поглощает инфракрасного излучения и число полос поглощения в спектре соответственно уменьшается. Например, колебание центральной связи С = С молекулы этилена не поглощает инфракрасного излучения (неактивно в инфракрасном спектре). Полосы поглощения основных колебаний могут быть разделены на полосы валентных колебаний и полосы деформационных колебаний . В качестве примера ниже показаны колебания метиленовой группы. [c.22]

Кристалл образован большим числом молекул N, каждая из которых состоит из п атомов. Весь кристалл имеет 2>Nn колебательных степеней свободы (рассматривается конечный кристалл, в котором в качестве граничных условий принимаются условия цикличности, чтобы не упоминать о колебаниях и вращениях кристалла как целого). Каждая изолированная молекула имеет Зп степеней свободы, из которых Зп — 6 относятся к внутримолекулярным колебательным движениям. Все N молекул кристалла обладают N (Зп — 6) = 3Nn — 6N внутримолекулярными колебательными степенями свободы так как предполагается слабое их взаимодействие, то можно принять, что внутримолекулярные колебания приблизительно независимы. 6N степеней свободы кристалла, которые имеют не внутримолекулярное происхождение, являются колебаниями решетки. Они возникают из поступательных и вращательных движений свободных молекул. Задача расчета частот и форм колебаний решетки широко обсуждалась [10]. Так как эти колебания обычно имеют частоты меньше чем 100 то в инфракрасном спектре они наблюдаются редко, однако эти частоты изучались в спектре комбинационного рассеяния. Большое различие в частотах колебаний решетки и внутримолекулярных колебаний не допускает заметного взаимодействия этих двух видов колебаний, поэтому колебания решетки здесь детально обсуждаться не будут. [c.577]

Молекулярные спектры имеют значительно более сложную структуру по сравнению с атомными спектрами. Эта сложность молекулярных спектров обусловлена тем, что в процессах, связанных с оптическими переходами в молекуле, наряду с электронами участвуют и ядра, движение которых и находит свое отображение в инфракрасных спектрах. Ядра атомов в молекуле могут совершать два рода движений вращательное движение вокруг центра тяжести молекулы и колебательное движение около некоторых положений равновесия. Оба рода движений являются квантованными, что, в частности, проявляется в дискретной структуре молекулярных спектров. [c.21]

Молекулярные спектры можно разделить на три класса вращательные спектры, связанные с вращением молекулы, колебательные спектры, связанные с колебанием ядер, и электронные спектры, связанные с движением электронов (электронные переходы). Первые два рода спектров лежат почти исключительно в инфракрасной области. [c.21]

В действительности в молекулах непрерывно происходят колебательные движения. При физиологических температурах колебания в них сопровол<даются изменениями длин связей приблизительно на 0,05 А, а угла между связями на 5°. Энергия такого рода колебаний может принимать не какие угодно значения, а лишь строго определенные, квантованные. Различие между соседними колебательными энергетическими уровнями соответствует энергиям электромагнитного излучения в инфракрасной области спектра. Поэтому молекулы обладают способностью поглощать инфракрасное излучение соответствующей частоты, переходя при этом в возбужденное колебательное состояние. Инфракрасные спектры принято представлять в координатах процент пропускания — волновое число. Типичный инфракрасный спектр показан на рис. 9.11. Точное отнесение энергетических уровней к специфическим колебаниям зависит от масс атомов, участвующих в движении, а также от сопротивления колеблющихся групп деформирующим усилиям. Колебание двухатомной молекулы описывается хорошо известными уравнениями, рё шение которых приводит к результату [c.507]

Электромагнитное йзлучение, частота которого находится в инфракрасной области спектра, в состоянии точно так же, как видимое и ультрафиолетовое излучения, при прохождении через пространство, заполненное веществом, вступать с ним во взаимодействие, что и приводит к поглощению излучения. Предпосылкой для поглощения является наличие частот собственных колебаний молекУл, расположенных в инфракрасной области спектра, для того чтобы мог наступить резонанс. Чтобы осуществлялись периодические явления с периодом, приходящимся на инфракрасную область спектра, существует две возможности, а именно вращение молекул и периодическое движение одного по отношению к другому атомных ядер, т. е. колебание ядер. Согласно этому имеются два рода инфракрасного спектра — вращательный и колебательный. Последний, правда, никогда не наблюдается самостоятельно, так как молекулы, в которых происходят колебания ядер, при этом также вращаются таким образом, имеется, собственно говоря, вращательно-колебательный спектр. [c.119]

Электронные переходы в молекуле определяются ее внутренними движениями, как и в случае атома. При поглощении и излучении молекулами световой энергии, кроме изменения электронного состояния молекулы, происходят изменения колебательного двн>кенця различных частей мо.яекулы и ее вращательного движении в целом. Изменения энергии при электронных переходах имею ] величины, примерно в десять раз превышающие изменения энергии колебательных движений и в тысячу раз превышающие изменения энергии вращательного движения. В соответствии с этш[ электронные переходы чаще всего дают спектры излучения или поглощения в видимой или ультрафиолетовой части спектра. Колебательные и вращательные спектры в соответствии с меньшей величаной изменения энергии проявляются в инфракрасной области На электронные спектры всегда накладывается влияние одновременно происходящих изменений энергии колебательного и вращательного движений, а на колебательные спектры — влияние изменений энергий вращательного движения. В чистом виде проявляются только вращательные спектры (в далекой инфракрасной области). По ним можно вычислить главные моменты инерции молекул и определить их геометрические размеры и конфигурации. [c.91]

Энергия колебательных переходов приблизительно в 10 раз больше энергии вращательных переходов соответствующее им излучение лежит в ближней инфракрасной области. Изменения в колебатель[Юм движении молекулы всегда сопровождаются изме-иенпямн во вращении, поэтому колебательный спектр в отличие ог враи ательиого не может наблюдаться в чистом виде эти спектры всегда накладываются друг на друга, образуя колебательно-вращательный спектр. [c.65]

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]

В зависи.мости от того какие лучи электромагнитного спектра пропускать через вещество, могут возбуждаться либо вращательные, либо колебательные движения, либо электронные переходы, либо все виды движений одновременно. Возбуждение того или иного движения в молекуле происходит тогда, когда его частота совладает с частотой электромагнитного колебания (резонанс). Наибольшей энергией обладают рентгеновские лучи (Я = 0,01 — 10А), еатем ультрафиолетовые лучи (10ч-4000.4), затем видимый свет (4000.А.8000А), затем инфракрасные лучи (0,8—300 р), затем микроволны 0,03—100 см и далее радиоволны. Энергия радиоволн слишком мала, чтобы возбуждать колебания молекул органических веществ. Микроволны и длинные инфракрасные волны могут возбуждать только вращательные движения в молекулах. Если частоты колебания этих волн совпадают с собственной частотой вращения отдельных частей молекулы, то происходит резонансное поглощение энергии инфракрасного облучения этой частоты, что отразится в спектре поглощения. Такого рода спектры применяются для тонкого структурного анализа органических веществ. Инфракрасные спектры органических соединений обычно изучают в пределах длтш волн 1 25 х, при этом линии поглощения Б спектре появляются за счет вращательного п колебательного движения в молекулах исследуемого вещества. Каждой функциональной группе и группе атомов в молекуле исследуемого соединения в спектре соответствует одна или несколько линий с опре-денной длиной волны. С помощью инфракрасных спектров можнс проводить идентификацию чистых углеводородов, анализировать качественно и количественно смеси нескольких компонентов вплотг-до обнаружения таких близких структур как цис- и транс-изомеры. На рис. 16 приведен г /с-спектр толуола. [c.32]

Разность vo—VI соответствует частоте какого-либо колебательного движения в молекуле. Таким образом, по спектрам комбиня-ционного рассеяния света можно определить частоты колебания или вращения в молекуле вещества без необходимости работать н инфракрасной области. Иногда на спектрах появляются симметрично расположенные линии, смещенные в сторону больших частот по отношению к частоте возбуждающего света (рис. 17 — ан-тистоксовы линии, возникающие за счет того, что в веществе есть возбужденные молекулы, которые, переходя в нормальное состояние, излучают энергию, которая прибавляется к энергии возбуждающего луча). [c.34]

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]

Энергия колебательных переходов приблизительно в 10 раз больше энергии вращательных переходов соответствующее им излучение лежит в ближней инфракрасной области. Изменения в колебательном движении молекулы всегда сопровождаются изменениями во вращении, поэтому колебательный спектр в отличие от вращательного не может наблюдаться в чистом виде эти спектры всегда накладываются друг на друга, образуя колебательно-вращательный спектр. Переходам электронов в молекулах, так же как и в атомах, соответствуют энергии в несколько электрон-вольт в этом случае излучение является видимым и ультрафиолетовым. Переходы электронов сопровождаются изменениями в колебательном и вращательном дви-жешии все это отражается на спектре, который в этом елучае показывает совокупность всех видов энергетических изменений в молекулах. [c.130]

Конечно, представление о постоянстве г слишком упрощено. Если бы движение молекулы подчинялось законам классической механики, то при большой скорости ее вращения вследствие центробежной силы расстояние между атомами должно было бы возрастать. Такой характер влияния вращения на колебания молекулы может быть описан с помощью, квантовой механики. При этом выражение для Е/ усложняется. При более строгом квантовомеханическом описании необходимо учитывать влияние на колебательную энергию движения электронов (тонкая структура вращательных термов). В случае многоатомных молекул выражение для энергии еще сложнее. Энергетические уровни остаются дискретными, и вращательный спектр молекулы находится в инфракрасной области. [c.144]

Согласно. этим предположениям из 174 колебательных движений этой молекулы только 46 могут быть различимы, и только 4 из них будут проявляться в инфракрасной области. В результате дальнейших исследований было обнаружено, что в двугорбом спектре появились четыре резкие линии поглощения в инфракрасной области, которые присутствовали только в спектре образца углеродной пыли (рис.63). Это подтверждало, что молекулы С о и других фуллеренов могут присутствовать в достаточно большом количестве и в неизвестном межзвездном веществе. В инфракрасных спектрах этих частиц появились новые полосы поглощения, что и навело авторов на смелую мысль [c.112]

Разумеется, ядра в молекулах не могут быть жестко закреплены в каких-то относительных положениях за счет кулоновских отталкиваний друг от друга и кулоновского притяжения к распределенному электрическому заряду Они будут соверщать около этих положений колебательные движения, что и приводит к появлению инфракрасных спектров [c.64]

На рис. 16.1 показана корреляционная диаграмма, связывающая представления групп Сзо и Т<г. Из этого рисунка видно, что представление А группы Сза коррелирует с представлениями А и Гг группы Тй, а представление Е группы Сзо — с представлениями Е, Т и Т2 группы Т<г. Следовательно, коллективные движения атомов метана преобразуются по представлениям Ль Е, Т (во всех случаях движения атомов водорода) и по трем представлениям Гг (в одном случае движения атомов углерода и в двух других — движения атомов вдорода). Поступательные движения молекулы как целого преобразуются по представлению Т2, а вращательные — по представлению Гь С учетом этого на долю колебательных движений остаются Л Е и два представления Гг. Все компоненты дипольного оператора в группе преобразуются вместе по представлению Гг поэтому в инфракрасном спектре метана разрешены только колебания симметрии Гг. Компоненты оператора поляризуемости, ответственного [c.336]

При внимательном рассмотрении рис. 51 можно сделать ряд интересных и полезных выводов. Во-первых, можно установить, что v и Vg— это колебания, при которых осноьным движением является растяжение или сжатие валентных связей ОН и N0. В Vj это происходит симметрично, и мы называем симметричным валентным колебанием . При Vg одна связь сжимается, а другая растягивается и поэтому Vg называется асимметричным валентным колебанием . Ни v , ни Vg не представляют собой точно и полностью движения, растягиваюш ие связь, по они приближаются к таким движениям. Поэтому можно ожидать, что они должны иметь близкие, но не точно совпадающие частоты. У HjO частоты v и Vg равны соответственно 3652 и 3756 см -, а у NOj — 1320 и 1621 см . И у Н О, и у N0 колебание имеет в основном характер изменения угла НОН или ONO, напоминающий движение ножниц. Это колебание обычно называют деформационным колебанием угла. У HjO оно появляется при 1515 см , а у NOj — при 648 см . У каждой из этих молекул частоты валентных колебаний гораздо выше, чем деформационных. Как будет видно из приведенных ниже примеров, это наблюдается всегда. Наконец, мы можем отметить, что все три колебательных движения могут проявляться в инфракрасном спектре. На рис. 51 видно, что при каждом из них происходит [c.285]

Двухатомная молекула характеризуется колебаниями только одной частоты, но иелинейная многоатомная молекула, состоящая из п атомов, имеет Зп—6) степеней свободы колебательного движения. Если частоты соответствующих колебаний можно определить с помощью инфракрасных или ультрафиолетовых спектров или спектров комбинационного рассеяния, то можно вычислить и колебательную составляющую энтропии. [c.253]

Поглощение света в видимой и ультрафиолетовой областях вызывает возбуждение электронов. Ближнее инфракрасное излучение возбуждает молекулы до высших колебател ьных состояний (высших частот движения молекул, изгибающих и растягивающих связи). Микроволны, энергия которых в расчете на один фотон очень мала, переводят молекулы как единое целое на высшие врапдательные уровни. Электронные и колебательные спектры широко используются для характеристики органических соединений. На рис. 28.2 суммированы соотношения между поглощением света в различных спектроскопических областях и типами возбуждения молекул, вызываемого поглощением света. [c.619]

Все методы оптической и радиоспектроскопии основаны на изучении поглощения электромагнитного излучения веществом. Вследствие этого каждый спектральный метод характеризуется соответствующей областью спектра электромагнитного излучения. Кроме того, каждый метод связан с определенными превращениями в структуре вещества при поглощении соответствующей энергии электромагнитного излучения. Так, ядерная гамма-резонансная спектроскопия (ЯГР — эффект Мессбаузра) основана на резонансном рассеянии гамма-излучения ядрами. Методы ЯМР и ЭПР основаны на поглощении электромагнитного излучения при изменении ориентации соответственно ядерного и электронного спина. Методы инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии основаны на изменении колебательных движений ядер и электронных состояний молекул при поглощении электромагнитного излучения. [c.21]