Колебательная и вращательная энергия

Тем не менее известны случаи, когда переходами между электронными состояниями в известном приближении моншо пренебречь и рассматривать превращения колебательной и вращательной энергии в поступательную в рамках представлений, справедливых для основного электронного состояния. [c.101]

Колебательная и вращательная энергии (разд. 18.3)-виды энергии молекул, соответствующие колебательному движению атомов относительно друг друга или вращательному движению молекулы как целого молекулы могут накапливать энергию этих видов точно так же, как и кинетическую энергию поступательного движения. [c.194]

Хотя эти движения взаимосвязаны, можно приближенно рассматривать их как независимые и считать энергию молекулы равной сумме электронной, колебательной и вращательной энергий [c.44]

До сих пор речь шла только о колебательной и вращательной энергиях молекулы. Возникновение полосатых спектров в виДимой и ультрафиолетовой областях, например спектра СЫ, показанного на рис. 1,22, б, связано в первую очередь с изменением электронной энергии, сопровождающимся изменением энергии колебания и вращения. В целом, как уже говорилось в 16 гл. 1, внутримолекулярную энергию можно приближенно представить в виде суммы энергий электронного, колебательного и вращательного движений [c.252]

При таком разделении энергии молекул на составляющие весьма важен различный порядок величины электронной, колебательной и вращательной энергий. Электронная энергия молекулы имеет тот же порядок, что [c.252]

Для исследования органических соединений используются различные области электромагнитного спектра Излучение, соответствующее ультрафиолетовой и видимой областям спектра(1000—8000° А), вызывает переходы внешних, валентных, электронов на более высокие энергетические уровни, а также изменение колебательной и вращательной энергии молекул. Поэтому ультрафиолетовые и видимые спектры молекул состоят из широких полос поглощения. Положение полос поглощения, их форма и интенсивность определяются строением молекулы (наличие кратных связей, функциональных групп). В ряде случаев УФ и видимые спектры бывают настолько характерны, что могут служить для идентификации соединений. Многие полосы поглощения в УФ и видимых спектрах имеют очень высокую интенсивность, что позволяет работать с очень малыми количествами веществ. Количественная зависимость между интенсивностью поглощения и концентрацией веществ позволяет применять УФ и видимые спектры в количественном анализе. [c.213]

В спектроскопических методах аналитический сигнал возникает при поглощении или испускании квантов электромагнитного излучения — фотонов. Это возможно, если атом, молекула или ион имеет энергетические уровни, разница между которыми равна энергии фотона. Аналитический сигнал тогда появляется вследствие перемещения электронов с одного уровня на другой, изменения колебательной и вращательной энергии молекулы, изменения энергии при различной ориентации магнитных диполей данной частицы в магнитном поле. [c.19]

Квант, возбуждающий электронный переход, одновременно вызывает изменения колебательной и вращательной энергий. Соответствующая частота в спектре определяется по формуле [c.166]

Исследовался также вопрос о влиянии начальной кинетической энергии и полного момента импульса системы на распределение энергии между продуктами реакции. Кинетическая энергия Т относительного движения невзаимодействующих молекул N2 и атома О и внутренняя е (колебательная и вращательная) энергия молекулы N2 составляют полную энергию системы. Начальные условия для расчета траекторий выбираются случайным образом, поэтому величины Г и е оказываются тоже случайными. Достаточно исследовать детально функцию распределения одной из этих величин, так как они связаны законом сохранения знергии. Рассмотрим функцию распределения Ф (е) энергии е. Эта энергия распределена на отрезке от О до Ек, где зависит от полной энергии системы N2 О. Анализ [c.117]

Одному электронному переходу отвечает в спектре целая система полос, перенесенная из инфракрасной части спектра, где она наблюдалась в случае колебательно-вращательного спектра, в ультрафиолетовую или видимую часть. При этом характеристики, определяющие колебательную и вращательную энергию (V и J), в молекуле с возбужденным электроном и в молекуле, находящейся в основном состоянии, различны. Распределение интенсивности в системе полос определяется следующими обстоятельствами. При переходе электрона на более высокий уровень расстояние между ядрами не изменяется (принцип Франка—Кондона). [c.527]

Решив уравнение Шредингера для молекулы, мы получили бы геометрические параметры моле ул, распределение электронной плотности, набор уровней энергии и вс связанные с этим характеристики молекулы, мы пришли бы к определенным выводам о том, как возникает химическая связь. Составляя уравнение Шредингера для молекул = Е , используют приближение Борна — Оппенгеймера. Как показали Борн и Оппенгеймер, различие масс электронов и ядер приводит к соотношению величин электронной, колебательной и вращательной энергий [c.80]

Мы не имеем возможности подробно рассматривать детали этих довольно сложных расчетов и укажем только некоторые уравнения, применяемые для вычислений сумм по состояниям поступательного, вращательного и колебательного движений. В ряде случаев, например при исследовании двухатомных молекул в обычных условиях, можно применять приближенные методы расчета. Для приближенного вычисления можно вращательное движение рассматривать с классической точки зрения, т. е. пренебречь взаимозависимостью колебательной и вращательной энергии, ядерным спином и т. д. Отклонения от точных значений термодинамических функций, обусловленные этими упрощениями, сказываются только при очень низких и при очень высоких (1000 К) температурах. [c.308]

Для возбуждения электронных уровней необходимы излучения УФ-участка спектра, так как разность энергий этих уровней равна примерно 10 эВ. Если электронные уровни молекул расположены достаточно близко друг к другу, то для осуществления перехода между ними достаточно воздействия излучений видимого участка спектра. Таким образом, изменение колебательной энергии сопровождается в большинстве случаев и изменением вращательной. Изменению электронной энергии сопутствует также изменение колебательной и вращательной энергий. [c.8]

Поскольку каждому колебательному энергетическому уровню соответствует множество вращательных подуровней, инфракрасные спектры представляют собой набор полос поглощения, что обусловлено одновременным изменением колебательной и вращательной энергии молекул. Таким образом, вместо отдельных линий, отвечающих переходам между колебательными уровнями, наблюдаются серии резких близко расположенных линий. Примером такого рода служит полоса поглощения, соответствующая ва- [c.10]

Изменения электронной, колебательной и вращательной энергий могут происходить ири поглощении или испускании единичного фотона тогда уравнение (15.2) можно записать в виде [c.459]

Здесь индексы соответственно обозначают электронную, колебательную и вращательную энергии. Еслп эти составляющие взаимно независимы, вращение молекулы происходит подобно жесткому ротатору, а колебание является простым гармоническим, то [c.360]

В случае молекул ситуация не так проста. Даже двухатомные молекулы велики по сравнению с атомами, и их уже нельзя рассматривать как жесткие частицы. В них происходят молекулярное вращение и колебания ядер, причем энергия вращательного и колебательного движения также квантуется (рис. 1.3). Таким образом, любой электрон в молекуле в основном состоянии может находиться на нескольких колебательных энергетических уровнях, причем для каждого нз последних возможно несколько вращательных энергетических уровней. То же самое справедливо и для электрона в возбужденном состоянии. И хотя разницы колебательных и вращательных энергий малы по сравнению с разницей электронных энергий, при обсуждении электронных переходов их необходимо учитывать. Следовательно, для осуществления электронного-перехода энергия кванта не обязательно должна иметь одно строго определенное значение она должна соответствовать разности между основным и возбужденными состояниями для различных колебательных и вращательных уровней. Возбуждение электронов может сопровождаться колебательным и вращательным возбуждением молекул. В итоге при электронном возбуждении энергия поглощается в некотором диапазоне длин волн излучения, и поэтому для молекул спектроскопические линии поглощения расширяются до полос поглощения с центром, соответствующим длине волны максимального поглощения (Ятах) обычно ширина ПОЛОСЫ составляет 50—100 нм. Как правило, невозможно достичь достаточно хорошего разрешения полос поглощения, по которому можно было бы восстановить тонкую структуру колебательных и вращательных уровней. [c.17]

Молекула может поглощать дискретные количества эноргпи в форме тепла иди света вследствие изменений се электронной, колебательной и вращательной энергии. Инфракрасные спектры и спектры комбинационного рассеяния возникают благодаря изменениям колебательКых и вращательных уровней энергин н поэтому должны быть связаны с колебаниями и вращениями основных ядер молекулы. Спектры, наблюдаемые ц ультрафиолетовой п видимой областях, обусловлены изменениями электронной конфигурации молекулы. [c.278]

Современная теория различает три вида энергетических уровней молекул, соответствующих трем типам внутримолекулярного движения движению электронов, колебательному движению атомов и вращательному движению молекулы в делом. Вообще прсдполоя ение о том, что полная внутренняя энергия аддитивно складывается из электронной, колебательной и вращательной энергий [c.293]

Заметим, что для соударения упругих шаров из-за неблагоприятного соотношения масс доля кинетической энергии электрона, переходящая в колебательную (и вращательную) энергию молекулы, ничтожно мала поэтому с точки зрения этой модели при электронном уд р(1 не должно иметь места ни возбуждение колебаний, пи вращение молекуль. (имеются в виду медленные электроны). Наблюдаемое возбузкдение колебаний указывает па неприменимость простой механической модели к этому процессу. Франк [283] предложил механизм возбуждения колебаний молекулы лри электронном ударе, в основе которого лежит представление о том, что электрон прн сближении с молекулой сильно искажает ее внутреннее поле и тем самым изменяет взаимодействие атомов в молекуле, вследствио чего и может произойти изменение ее колебательного состояния. [c.176]

На рис. 3.3 приведен характерный вид зависимостей рассчитываемых величин от числа траекторий. Как видно из рисунка, величины средних энергий изменения внутренней, колебательной и вращательной энергий молекулы сильно зависят от числа рассчитанных траекторий и от того, на каком столкновении (активирующем или дезактивирующем) заканчивается усреднение. Поэтому при интерпретации результатов целесообразно использовать величины < Д > и < Д >,имеющие лучшую сходимость по числу траекторий (см. рис. 3.3). На основании описанной методики было проведено моделирование для систем СН4—Аг, С04—Аг, 31Н4—Аг, Ср4-Аг. Результаты расчетов приведены в главе 4. [c.71]

Время счета одной траектории длиной 10 с на ЭВМ БЭСМ-6 составляло от 1 до 5 мин. Сохранение энергии вдоль траектории при численном интегрировании выполнялось с точностью 10 эВ с такой же точностью вычислялись величины изменения внутренней, колебательной и вращательной энергий молекулы. [c.109]

Поглощение молекулой ультрафиолетового излучения вызывает переход от исходной комбинации колебательной и вращательной энергии ее электронов к соответствующей комбинации этих энергий при возбужденном состоянии электронов. Систематические измерения большого числа органических соединений позволили установить, что только молекулы, содержащие полярные или ненасыщенные группы, поглощают в коротковолновой части ультрафиолетовой области. Для многоатомных молекул эти спектры очень сложны и трудно поддаются расшифрсвке. Учитывая характерный вид ультрафиолетовых спектров ароматических колец, Корбетт и Швэрбрик (23) с помощью ультрафиолетовой спектроскопии установили присутствие ароматических колец в парафиновых п нафтеновых фракциях битумов. [c.52]

Наиболее простые системы с химической связью — двухатомные молекулы газов (N2, Н2, О2), состав которых установил еще Авогадро. Ион Н2+, содержащий два протона и электрон, — вот самая простая система из трех частиц с одной химической связью. Для того чтобы понять, что же такое химическая связь в самом простом ее проявлении, выясним причины устойчивости этих простых молекул. Однако прежде всего познакомимся с экспериментальными данными об энергетических уровнях молекул. Они значительно более разнообразны, чем в атомах, так как в молекулах наряду с электронными энергетическими переходами происходят также изменения колебательной и вращательной энергии. Поскольку все эти изменения энергии накла-дыЕ аются друг на друга, молекулярные спектры по большей части имеют очень сложное строение. Можно различать три ти-Таблица А.6. Характеристика спектров электромагнитного излучения [c.60]

Поглощение молекулами излучения в 11ифра-красной области приводит к увеличению колебательной и вращательной энергии атомов в молекуле и фиксируется с помощью ИК-спектро-скопии (преимущественно в диапазоне 4000 — 675 см ). Такое поглощение усиливает колебания, связанные с изменением длин связей (валентные колебания) или углов между связями (деформационные колебания). [c.230]

Потенциальная кривая. Рассмотрим подробнее вопрос об энергии молекулы. Если отвлечься от поступательного движения мoлeкyJШ как целого, то для нее характерны три вида движения электронное (движение электронов в поле ядер), колебательное (колебания ядер около положения равновесия) и вращательное (вращение молекулы вокруг оси, проходящей через центр масс). Эти три вида движения, связаны, т. е. влияют друг на друга, но в достаточно хорошем приближении (приближении Борна — Оппенгеймера), можно пренебречь их взаимным влия- нием, и тогда энергия молекулы может быть условно представлена как сумма электронной, колебательной и вращательной энергии [c.64]

Методы фотоэлектронной в рентгеноэлектронной спектроскопин основаны на измерении энергетического спектра электронов, выбитых из вещества при бомбардировке его потоком фотонов или заряженных частиц. Энергии выбитых электронов гин связаны с энергией соответствующих оболочек атомов или молекул в исследуемом веществе (без учета малых поправок на изменения колебательной и вращательной энергии при ионизации) соотношением Е =ку—1а, где км — эвергия бомбардирующих фотонов /д — адиабатический потенциал ионизации электрона в молекуле или атоме. Детектируя и зная энергию квантов Ау, определяют /д. [c.146]

Молекулы и ионы в общем случае обладают поступательной, электронной, колебательной и вращательной энергией (внутренняя энергия ядер здесь не рассматривается). Поступательная энергия — это энергия поступательного движения молекулы в пространстве как единого целого. Электронная энергия — это энергия электронов в атомах, составляющих молекулу или ион. Колебательная энергия — это энергия колебательных движений ядер атомов, составляющггх молекулу или ион, около положений равновесия. Вращательная энергия — это энергия вращательных движений молекулы или иона в пространстве как единого целого. Электронная, колебательная и вращательная энергии измеггяются не непрерывно, а дискретно, квантами, как говорят, квантуется . [c.530]

Изучена возможность использования краун-соединений, циклодекстринов и других макроциклов в качестве компонентов хроматофафических фаз для расширения диапазона селективности при анализе органических соединений разных классов. Полученные закономерности использованы для анализа кортикостероидов в сыворотке крови, лекарственных препаратов и пестицидов ряда хлорфеноксикарбоновых кислот. Предложен способ количественного анализа с использованием ВЭЖХ с УФ детектированием, не требующий наличия препаратов сравнения определяемых веществ. Разработан не имеющий аналогов в мировой практике алгоритм предсказания порядка газохроматофафического элюирования изомеров, основанный на сравнении их внутримолекулярных динамических параметров (колебательные и вращательные энергии). Предложен новый принцип поиска оптимальных функций для аппроксимации зависимостей физикохимических констант органических соединений от числа атомов углерода в молекуле. [c.99]

Значительную информацию о бимолекулярных реакциях можно получить, используя метод молекулярных пучков. Простейший вариант применяемых для этой цели приборов схематически изображен на рис. 10.8 А и В — источники молекулярных пучков двух реагируюш,их ве-ш,еств, которые сталкиваются в области С. Столкновения происходят в камере, которая откачивается мош ным насосом, так что столкновения происходят практически только между молекулами из источников А и В. Молекулы продукта реакции и упругорассеянные молекулы исходных веществ регистрируются в В. Влияние изменения угла сближения молекул можно исследовать, передвигая А или В, а влияние изменения величины относительной скорости можно определять, применяя селекторы скорости (рис. 9.5) на выходе пучков из Л и . Имеет значение также ориентация молекул при соударении влияние ориентации на скорость реакции можно обнаружить в опытах с молекулами, обладающими дипольными моментами (разд. 14.13), так как в этом случае молекулы можно ориентировать, используя электрическое поле. Константы скорости газовых реакций представляют собой величины, усредненные по всем направлениям сближения двух молекул и по разным энергиям столкновений. Соударяющиеся молекулы могут также иметь разные количества колебательной и вращательной энергий, и вероятность реакции будет зависеть от внутреннего состояния молекул. В экспериментах с молекулярными пучками влияние этих разнообразных факторов на вероятность реакции можно изучать по отдельности. [c.306]

Молекулярная спектроскопия позволяет найти величины I (а отсюда и Используя правило частот Бора, с ее помощью можно найти точные положения энергетических уровней молекулы, даже если эти уровни слонхпы по своей природе. Использованные здесь квантовомеханические выражения для колебательной и вращательной энергий в действительности являются не совсем точными, хотя их можно считать достаточно хорошими приближениями с них лучше всего и начать рассмотренпе свойств двухатомных молекул. [c.360]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология