Колебательное движение молекул

Лекция 2. Причины поглощения света молекулами. Физические основы возникновения окраски. Вращательное движение молекул. Вращательные спектры. Колебательное движение молекул. Колебательные спектры. Формы колебательных движений многоатомных молекул. Вращательно-колебательные спектры. Лекция 3. Основной закон фотометрии. Причины отклонения от основного закона фотометрии. Основные узлы спектрофотометрических приборов источники света, светофильтры [c.205]

Рис, 13-31. Типы колебательного движения молекул. [c.584]

При изменении энергии колебательного движения молекул изменяется также и энергия их вращательного движения. Примем, что энергия вращательного движения молекул остается неизменной. Тогда прн поглощении энергии молекула переходит с колебательного квантового уровня, характеризуемого квантовым числом и, на более высокий энергетический уровень с квантовым числом v, причем поглощается энергия [c.69]

В твердом состоянии молекулы углеводородов расположены упорядоченно, образуя кристаллы различной структуры. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле и температуры кристаллизации индивидуальные н-парафины, относящиеся к полиморфным соединениям, могут кристаллизоваться в четырех формах гексагональной (а-форма), орторомбической (р-форма), моноклинной (у-форма) и триклинной (б-форма), причем последние две формы имеют угол наклона осей молекул к плоскости, в которой расположены концевые группы, соответственно 73° и 61°30. В кристаллах гексагональной структуры молекулы н-парафинов расположены так, что длинные оси их перпендикулярны плоскости, в которой расположены концевые группы молекул. При такой упаковке молекулы имеют свободу вращения вокруг своих длинных осей. Орторомбическая структура характеризуется таким же расположением молекул, однако отсутствие гексагональной симметрии обусловливает только колебательные движения молекул около своего среднего положения. Такая же форма движения имеет место и в случаях моно- и триклинной структуры кристаллов. Схематическое расположение молекул парафинов нормального строения в кристаллах разной модификации показано на рис. 28, а размеры элементарных ячеек приведены в работе [4], где указано на возможность образования кристаллов с 13 различными параметрами. Полиморфизм присущ всем нечетным н-па-рафинам, начиная с Сэ, и четным от С22 до С36. [c.120]

Таким образом, элементарный химический акт является особой, критической точкой колебательного движения молекул. Последнее само по себе не может считаться химическим движением, однако оно является основой для первичных химических процессов. [c.18]

Пленочная модель не учитывает влияния движения фазы на перенос вещества. При молекулярной диффузии перенос вещества осуществляется вследствие колебательного движения молекул. Как уже отмечалось, такая диффузия имеет место в неподвижной среде или в ламинарном потоке. В случае же турбулентного режима одновременно с общим движением потока происходит поступательное движение отдельных частиц в направлении, перпендикулярном общему движению (турбулентные пульсации). [c.147]

Это излучение соответствует энергии в несколько электрон-вольт и является ультрафиолетовым, или видимым. Для изменения вращательного и колебательного движения молекул энергии требуется в десятки и сотни раз меньше. Поэтому электронные переходы всегда сопровождаются изменениями в колебательном и вращательном движении, что отражается на спектре, который в этом случае показывает совокупность всех видов энергетических изменений в молекулах и называется электронно-колебательно-вращательным спектром. [c.72]

Приведенный стандартный изобарный потенциал данного газа равен сумме приведенных стандартных изобарных потенциалов поступательного (вместе с электронным), вращательного и колебательного движения молекул вычисленных по (IV, 90), (IV, 102) и (IV, 118) [c.167]

Как видно из таблицы, значения колебательных частот возбужденных состояний реакционного центра активного комплекса реакции УИ.7.1 близки к величинам полученным для полиэтилена. Расхождения могут быть вызваны особенностями структуры и состава полиэтилена и жидких алканов, т.е. влиянием концевых СН -групп на колебательные движении молекул. Кроме того, следует учесть, что [c.170]

Что меняется в колебательном движении молекулы при ее переходе на более высокий колебательный уровень [c.10]

Скорость распространения акустических волн для жидкостей или газов определяют при заданном состоянии среды (температуре, давлении) постоянной с=У(др/др) =УКр, где р — давление в веществе р — его плотность К — модуль всестороннего сжатия, равный отношению давления к деформации изменения объема с обратным знаком. Индекс 5 показывает, что производная берется при постоянной энтропии. Как правило, скорость не зависит от частоты, однако в некоторых веществах в определенном диапазоне частот наблюдают дисперсию скорости. Это объясняется тем, что скорость зависит от числа степеней свободы колебательного движения молекул. В упомянутом диапазоне частот в колебания начинает вовлекаться дополнительная степень свободы взаимное движение атомов внутри молекул. Исследование свойств веществ и кинетики молекулярных процессов по скорости (и затуханию) акустических волн составляет предмет молекулярной акустики. [c.30]

Спектры поглощения комплексных соединений в видимой и ультрафиолетовой области. Молекула любого вещества (в том числе и комплексного соединения) представляет собой сложную динамическую систему, одновременно находящуюся в состоянии поступательного движения в пространстве н вращательного движения вокруг собственной оси. Отдельные атомы и группы атомов, входящие в состав молекулы, совершают колебания около общих центров тяжести электроны связей центральный ион — адденд, электроны центрального иона и электроны координированных групп, находящиеся на различных энергетических уровнях, совершают постоянное и непрерывное движение. Поэтому энергия молекулы складывается из кинетической энергии поступательного движения молекулы и внутренней энергии периодического (вращательного и колебательного) движения молекул и входящих в ее состав атомов и групп атомов, а также внутренней энергии электронов центрального иона и координированных групп. Эти энергетические составляющие принимают дискретные значения. [c.308]

Таким образом, г-атомная молекула характеризуется Зг-коор-динатами и З/"-импульсами. В качестве координат q нецелесообразно выбирать координаты атомов. Эти координаты выбираются таким образом, чтобы в них была возможность описывать поступательное, вращательное и колебательное движение молекул. Поступательное движение описывается изменением координат центра тяжести молекул, вращательное — углами между осями молекул и осями координат, колебательное — изменением расстояний между атомами. [c.202]

Определим изменение энергии колебательного движения молекулы из уравнения (1.24) и приравняем это изменение энергии кванта излучения [c.12]

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]

Все макроскопические свойства системы, рассматриваемые как функции параметров, определяющих состояние системы, называют функциями состояния системы. Одна из важнейших функций состояния — внутренняя энергия. Внутренней энергией называют ту часть энергии системы, которая не связана с кинетической энергией ее движения как целого и нахождением ее во внешнем силовом поле. Внутренняя энергия складывается из энергии термического возбуждения (энергии поступательного, вращательного, колебательного движения молекул, энергии их электронного возбуждения), энергии химических связей и энергии нековалентных взаимодействий. По определению внутренняя энергия вещества при данных температуре и давлении не зависит от того, находится ли тело в состоянии покоя или движется, хотя от этого существенно зависят в первом случае потенциальная, а во втором — кинетическая энергия тела. [c.133]

В приближении жесткой молекулы (барьеры внутреннего вращения и инверсии существенно превышают кТ) можно выделить, пренебрегая ангармоничностью колебаний, вклады отдельных степеней свободы — поступательного, вращательного, колебательного движений молекулы и электронного в энтропию 5 и энтальпию Н [c.171]

Если для идеального газа выражение (11.52) определяет полное значение теплоемкости v, то в случае неидеальной классической системы (реальный газ, жидкость) — это вклад в теплоемкость, обусловленный поступательным, вращательным и колебательным движениями молекул и рассматриваемый обычно независимо от конфигурационного вклада, связанного с межмолекулярными взаимодействиями. [c.102]

Длины связей представляют оптимальные расстояния между связанными атомами. Но эти расстояния являются не константами, а лишь средними значениями, так как в результате колебательного движения молекулы ядра связанных атомов удаляются друг от друга и опять сближаются (аналогично колебанию шариков, соединенных пружиной). [c.59]

Более того, термодинамические свойства вещества, внутренняя энергия, теплоемкость, энтропия и т. д. во многом определяются колебательным движением молекул. Частоты таких колебаний используются при расчетах констант равновесий в химических процессах. Межмолекулярное взаимодействие также непосредственно сказывается на характере колебательных спектров. Кинетические свойства веществ, т. е. скорость протекания химических реакций, в значительной мере определяются характером колебаний молекул. Колебательные спектры многоатомных молекул применяются и в аналитической химии — для спектрального анализа химических соединений и их смесей. [c.208]

Величина угла между связями зависит от того, какими атомами и группами окружены атомы, участвующие в этих связях. Кроме того, колебательное движение молекулы приводит к изменению угла во времени, так как некоторые атомы сближаются или удаляются друг от друга. Поэтому значения углов между связями следует рассматривать как средние величины,, а конкретные значения углов в определенные моменты времени и для определенных молекул могут отличаться от средних. [c.63]

СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО И КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ [c.100]

Вращательное и колебательное движения молекулы, вообще говоря, не являются независимыми, поскольку момент инерции молекулы [c.101]

Статистическая сумма колебательного движения многоатомной молекулы. Пусть число степеней свободы колебательного движения молекулы равно г . ....<7, — обобщенные координаты, характеризующие смещения ядер от положения равновесия [положение равновесия отвечает минимуму потенциальной энергии (5ы/59г), =...= =о = О для всех Л. В случае малых колебаний ядер около положений равновесия потенциальную энергию молекулы можем разложить в ряд по степеням смещений д1 и ограничиться в разложении квадратичными членами. Принимая за нуль потенциальную энергию системы в состоянии равновесия, когда все смещения 9 нулевые, запишем [c.241]

Каждая естественная координата представляет собой некоторую линейную функцию всех нормальных координат. Число нормальных координат равно числу внутренних степеней свободы молекул, т. е. Зп — 6 или Зп — 5. При колебательном движении молекулы каждая нормальная координата изменяется независимо от других нормальных координат. Каждой нормальной координате соответствует некоторое [c.64]

В общем случае кинетическая энергия теплового движения состоит из кинетической энергии поступательного, вращательного и колебательного движения молекул, зависящей только от тем- [c.25]

Теплопроводностью называется явление переноса тепла при непосредственном соприкосновении частиц тела. Этот вид передачи тепла особенно характерен для твердых тел. Например, при нагревании металлического стержня с одного конца тепло расцространяется по всему стержню в результате колебательного движения молекул. [c.49]

V (]На = СН — СНг — СНз при 300 К, если стандартные энтропии этилена и активированного комплекса (при Р 1 атм), определяемые поступате 1ьным, вращательным и колебательным движениями молекул, дань( в таблице [c.381]

Установлено, что коэффициенты теплопроводности аморфных полимеров (рис. 10.1, 10,2) с повышением температуры до области стеклования увеличиваются, а у частичио-кристалличе-скнх полимеров (рис. 10.3, 10,4) уменьшаются вплоть до температуры плавления. Следовательно, характер температурной зависимости X качественно согласуется с зависимостью для низкомолекулярного неметаллического образца, где теплопроводность рассматривается как результат колебательных движений молекул. В диэлектриках механизм теплопроводности — это колебания атомов около положения равновесия в решетке, иначе говоря, тепловое движение в них связано с распространением плоских упругих волн, длпны которых зависят от степени теплоизоляции и температуры. Эти упругие волны, распространяясь от горячей части полимера к холодной, переносят определенную порцию энергии и этим выравнивают температуру образца, что для кристаллических и аморфных полимеров происходит по-разному. Для первых [c.255]

Классическая теория теплоемкости газов. Согласно закону Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы мвлекул (закон равнораспределения), на одну степень свободы поступательного и вращательного движения молекулы приходится энергия, равная 2 кТ), а на одну степень свободы колебательного движения приходится в среднем энергия, равная кТ, так как в среднем на потенциальную энергию гармонических колебаний молекулы приходится столько же тепловой энергии, сколько и на кинетическую, т. е. тоже 2 кТ). Здесь к — постоянная Больцмана она равна универсальной газовой постоянной деленной на постоянную Авогадро [А=6,0232 Дж/(моль-град)]. Таким образом, на одну степень свободы колебательного движения молекулы в среднем приходится вдвое больше энергии, чем на одну степень свободы поступательного или вращательного движения. [c.63]

Уже отмечалось, что схема колебательного движения молекулы как гapмoflИчe кoгo осциллятора (см. рис. 7.7) идеализирована. В реальной молекуле колебания ан-гармоничны. Потенциальную энергию колебательного движения реальной молекулы описывают более сложным, чем (7.6), уравнением [c.169]

Энергия колебательных переходов приблизительно в 10 раз больше энергии вращательных переходов, соответствующее им излучение лежит в ближней ИК-с асти. Изменения в колебательном движении молекулы всегда сопровождаются изменениями во вращательном движении, поэтому колебательный спектр в отличие от вращательного не может наблюдаться в чистом виде эти рпектры всегда накладываются друг на друга, образуя колебательно-вращательный спектр. [c.69]

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]

Согласно квантовой теории для колебательных и других быстропериодических движений на каждую степень свободы приходится не одинаковая, а зависящая от частоты и от температуры доля энергии. При понижении температуры с уменьшается, так как при этом уменьшаются энергия и теплоемкость, приходящиеся на колебательные и вращательные степени свободы, а при достаточно низких температурах эта доля энергии и теплоемкости ничтожна. При повышении температуры возбуждаются колебательные движения в молекулах вдоль химических связей, а при высоких температурах значения энергии и теплоемкости достигают величины, рассчитанной по кинетической теории теплоемкостей. При очень высоких температурах опытные значения теплоемкости превышают ее теоретическое значение, отвечающее числу степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекул, так как теплота затрачивается и на возбуждение электронов и добавляется электронная часть теплоемкости. Для многоатомных молекул следует учитывать возможность их диссоциации. [c.42]

Таким образом, данные нейтронных исследований позволяют заключить, что тепловое движение молекул в воде реализуется в виде колебаний, заторможенных вращений и трансляционных перемещений из одних равновесных положений в другие. Соотношение вкладов каждого из этих движений в результирующее движение зависит от температуры и давления. При нормальных условиях вода характеризуется фэнонным спектром, сходным с фэнонным спектром льда, доминирующим является колебательное движение молекул около временных равновесных положений. [c.236]

Таким образом, на каждую степень свободы колебательного движения молекулы приходится в среднем энергия кТ, вдвое большая, чем на одну степень свободы поступательного и вращательного движений. 0 объясняется тем, что энергия осциллятора есть сумма кинетической и потенциальной энергий, и каждое из слагаемых имеет вид квадратичной функции ах (х = I, Р1). Усреднение каждого из слагаемых дает кТ12. [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология