Водород частоты колебаний

Из схемы происхождения водородного спектра (рис. 15) видно, что переход электронов на ближайшую к ядру орбиту связан с излучением ультрафиолетовых лучей (водород не дает рентгеновских лучей), на вторую от ядра орбиту — видимых, а на третью, четвертую и пятую — инфракрасных лучей, причем чем больше разница в значениях п двух орбит, тем больше частота колебаний излучения. Например, переход электрона с 3-й орбиты на 2-ю связан с выделением красных лучей, а с 6-й и 5-й орбиты на 2-ю — фиолетовых. Для видимой части спектра водорода частота колебаний с большой точностью передается формулой Бальмера [c.54]

Самые различные процессы возникновения и поглощения электромагнитных колебаний обладают квантовой природой, т. е. при этих процессах энергия выделяется или поглощается только целыми порциями (квантами), пропорциональными частоте колебаний. Особенно плодотворно квантовые представления о природе излучения были применены к теории атома. Бор допустил, что из бесчисленного множества возможных орбит вращения электронов только некоторые отвечают стационарному состоянию атома. Приняв, что в атоме водорода электрон вращается по круговым орбитам, он постулировал, что устойчивыми из этих орбит могут быть только те, для которых момент количества движения электрона по [c.29]

Планетарная модель строения атома оказалась неспособной объяснить линейчатый спектр испускания атомов водорода и тем более объединение линий спектра в серии. Как было указано выше, электрон, вращаюш,ийся вокруг ядра, должен приближаться к ядру, непрерывно меняя скорость своего движения. Частота испускаемого им света определяется частотой его вращения и, следовательно, должна непрерывно меняться. Это означает, что спектр излучения атома должен быть непрерывным, сплошным. Согласно данной модели частота излучения атома должна равняться механической частоте колебаний (i/q) или быть кратной ей [c.41]

Как было уже указано выше, при анализе ИК-спектров используют представление о групповых колебаниях. Установлена неизменность частот колебаний некоторых функциональных групп независимо от вхождения их в состав различных соединений. Например, в области выше 2500 см- большинство основных частот обусловлено валентными колебаниями связей с атомами водорода, ва- [c.188]

Так, например, для ядра атома водорода (протона) в поле Н = = 8-10 А/м частота прецессии то=42,6 МГц (у = 2,67-Ю ). Для создания условия резонанса перпендикулярно к прецессирующему ядру накладывают слабое электромагнитное поле, частота колебаний которого VI и напряженность Н. Если VI отлична от vo, то [c.214]

В спектрах поглощения соединений, содержащих комплексно связанный аммиак, имеются полосы, отсутствующие в инфракрасных спектрах некоординированного аммиака и отвечающие внешнему деформационному колебанию, сопровождающему изменение углов связи металл — азот — водород. Эти колебания называются маятниковыми колебаниями. Частоты маятниковых колебаний приведены также в табл. 86. [c.322]

Подобные расчеты можно вести и для других серий. Если атом водорода построен так, как это представляет себе Бор, и если второе положение Бора правильно, то спектр водорода должен состоять из ряда серий. В каждой серии частоты колебаний отдельных лучей должны вычисляться по формуле (1.22). [c.16]

Н. Бор (1913) ввел в описание атома квантовую теорию излучения (М. Планк, 1900) и представление о дискретных (меняющихся скачками) энергетических состояниях электрона в атоме. Теория Бора для атома водорода выражена в трех постулатах, согласно которым электрон может вращаться вокруг ядра только по дозволенным, или стационарным (определенного радиуса), орбитам и при этом его энергия остается постоянной. Поглощение кванта энергии ку (у — частота колебаний, Я — постоянная Планка, равная 6,62-10 Дж-с) переводит электрон на более удаленную от ядра орбиту, и тот же квант излучается при его обратном перескоке. Главное квантовое число п, принимая целочисленные значения 1, 2, 3,. .., определяет номер орбиты или, соответственно, энергетический уровень, на котором находится электрон. Н. Бором были вычислены радиусы стационарных орбит и скорость двил<ения по ним электрона [c.74]

Как объясняет теория Бора происхождение и линейчатую структуру атомных спектров По какой формуле можно вычислить частоту колебаний и волновое число для каждой линии в спектре атома водорода Почему в спектроскопии предпочитают пользоваться последним [c.77]

Интенсивные полосы ИК-поглощения валентных колебаний связи О—Н наблюдаются в диапазоне частот 3550-3600 см для свободной гидропероксидной группы и сдвигаются в низкочастотную область с ростом степени ассоциации гидропероксида. В чистом жидком пероксиде водорода полоса колебаний О—Н-связи проявляется при 3400 см , а в разбавленных растворах НООН в ССЦ — при 3554 см [151]. Эта зависимость, позволяющая исследовать ассоциативные процессы с участием пероксидов, более подробно обсуждается в гл. 5. [c.163]

Влияние массы атомов на частоту колебаний применяется в спектроскопии для отнесения частот к соответствующим колебаниям. Наиболее широко это используется в случае атомов водорода при замене их на дейтерий или тритий все полосы поглощения, отвечающие колебаниям с участием водорода, смещаются в соответствии с измененной массой и практически оставшимся неизменным силовым коэффициентом связи. [c.57]

Поэтому постоянную а молено найти, зная приведенную массу т и частоту колебаний. Например, для молекулы водорода [c.373]

В табл. 5 — частота симметричного колебания трех атомов водорода, являющаяся, так же как и характеристической для предельных углеводородов. Уз представляет собой частоту колебания метильной группы отно- сительно замещающего атома (или группы в метиламине). Из вырожденных колебаний два с частотами и Уд являются, за исключением хлороформа, характеристическими для метиленовой группы —СН2—. Наконец, у — это частота деформационного колебания относительно главной оси. [c.452]

Обычно значение Аг(ОН) получают простым вычитанием значений, найденных в сиектре. Но в некоторых случаях эта простая операция не приводит к успеху. Так, во вторично-третичных дио-лах вторичная спиртовая группа служит донором, а третичная оксигруппа — акцептором водорода, и, следовательно, простое вычитание не позволяет выяснить общую картину. Поэтому некоторые авторы [22] рекомендуют другой прием, заключающийся в вычитании экспериментально найденного значения у (ОН) не из экспериментально установленного значения у(ОН), а из стандартной величины. Эта стандартная величина представляет собой частоту колебаний гидроксильной группы в соединении такой же структуры, как исследуемое, но не содержащем протоно-акцеп- [c.119]

Образование связи водорода со вторым атомом кислорода ослабляет связь О—Н и понижает энергию, а сл(ДОвательно, и частоту колебания. [c.482]

Это соотношение применимо и для деформационных колебаний молекул воды. Также хорошо оно выполняется и в случае тех внутри- и межмолекулярных колебаний ОН -группировок, при которых смещаются в основном только атомы водорода. К таким колебаниям относятся валентные колебания ОН-групп, валентные, деформационные и либрационные колебания молекул воды, а также валентные и деформационные колебания иона гидроксония. Во всех этих случаях частота колебания уменьшается более чем на треть, что всегда легко регистрируется экспериментально и, следовательно, позволяет однозначно отнести соответствующие им полосы к колебаниям ОН -группировок. [c.156]

Таким образом, с увеличением главного квантового числа атома водорода, частота колебаний возбужденного электрона снижается, длина волны растет, а энергия колебаний также снижается. Отметим, что в спектральной серии атома водорода при переходе электрона с I орбиты на II электрон поглощает фотон с длиной волны 1215,18 10 см и при переходе со II орбиты на III орбиталь электрон поглощает фотон с длиной волны 6562,79 - 10 см и т.д. [1]. Следователыю, частота фотона, поглощаемого электроном равна [1] [c.42]

Напр71мер, при замене водорода на дейтерий в молекуле хлористого водорода частота колебания смещается на [c.32]

Во многих случаях для облегчения анализа спектров может быть применен чрезвычайно полезный метод, основанный на зависимости частот колебаний от масс атомов. Замещение атомов их изотопами, в частности замещение атомов водорода в углеводородах атомами дейтерия, заметно изменяет инфракрасные спектры и спектры комбинационного рассеяния н позволяет получить ряд важных сведений. Поскольку силовые постояниые практически не зависят от изотопического состава, исследование спектров полностью дейтерированных углеводородов позволяет получить допо.инительиое число частот для вычисления силовых постоянных и поэтому применяется в ряде с-дучаев. Кроме того, частичное дейтерирование симметричных молекул уменьшает их симметрию, изменяет правила отбора и приводит к расщ(шлению вырожденных колебаний на невырожденные (т. е. к снятию вырождения с некоторых колебаний). Подобные изменения часто чрезвычайно важны для определения и отнесения основных частот исходных (недейтерированных) углеводородов. [c.301]

И Сэзерлэндом [8]. В инфракрасном спектре активны две валентные частоты С=С около 1600 и 1500 см . В спектре комбинационного рассеяния активна только первая из них. Другие характеристические частоты обусловлены преимущественно деформационными колебаниями водорода. Частоты от 900 до 650 см приписываются колебаниям, лежащим вне плоскости бензольного кольца. Некоторые из вих активны только в спектре комбинационного рассеяния, другие — только в инфракрасном спектре. Между 1700 и 2000 см в инфракрасном спектре наблюдается несколько полос. [c.326]

VI должна быть не чувствительна к замене в молекуле ВС1з изотопа В на В . Действительно, для молекулы В С1з VI =47, Ч2 = 480, УЗ = 995 VI ч = 244 см" , т. е. только VI не изменилась. Метод изотопного замещения широко используется при отнесении частот и в структурных исследованиях, особенно для водородсодержащих молекул типа ЫНз, НЮ и др., так как замена водорода на дейтерий и тритий приводит к резкому изменению частот колебаний, в которых участвуют водородные атомы. [c.175]

В работе [4] исследовано влияние пульсирующих колебаний реакционного потока на производительность реактора жидкофазного гидрирования а-метилстирола в неподвижном слое катализатора Р(1 на А12О3. По сравнению со стационарными режимами в нестационарных условиях удалось значительно интенсифицировать межфазный обмен растворенного водорода (на 80% в наилучших условиях, определяемых оптимальной амплитудой и частотой колебаний), что ощутимо увеличило степень превращения стирола в кумол. [c.125]

В случае неупругих соударений накопление энергии атомом водорода и переход его в возбужден юе состояние происходит также, как изложено в предыдущем параграфе, путем увеличения частоты и амплитуды колебаний радиуса около значений Дг. Это усиливает вакуумные колебания на стационарных орбитах, колебания радиуса кривизны АК и кривизны кривых силовых линий АК, а также согласно 7, частоты образования центральной силовой трубки, где взаимные притяже1М1я. электрона и протона происходят за время близкое к "мгновенному" действию. Следовательно, для ускорения каталитических и ферментативных реакций, повышения сопротивления трения при торможении всех видов воздушных, надземных, надводных и подводпых транспортных средств необходимо усилить вакуумные колебания па стационарных орбитах атомов, входящих в состав молекул поверхности и обтекающих сред, повысить частоту колебания радиуса кривизны, кривизны силовых линий, а также колебаний количества центральных силовых трубок, где взаимодействие разгюименных зарядов близко к их. мгновенному действию. [c.47]

Таким образом, при переходе от Н- к D-связи энергия валентного и деформационного колебаний уменьшается примерно на 25% и соответственно уменьшается разность A q. Образование водородной связи сопровождается изменением крутильных t колебаний групп X—Н или X—D и возникновением валентных а- н деформационных (3-колебаний в группах X—H...Y или X—D...Y. Замещение в группе X—Н водорода дейтерием вызывает уменьшение частоты, а следовательно, и энергии крутильных и деформационных колебаний примерно в 1,3—1,4 раза. Расчеты И. Б. Рабиновича [5], основанные на экспериментальных данных о частотах колебаний, показывают, что при 25°С замещение водорода в гидроксильной группе метилового спирта на дейтерий в паре вызывает уменьшение энергии s-, Ь- и i-колебаний на 8350 Дж/моль. В жидкой фазе при таком замещении энергия s-, Ь-, а- и р-колебаний уменьшается на 8700 Дж/моль. Следовательно, разность энергий указанных характеристических колебаний в паре и жидкой фазе при замене Н на D возрастает на 343 Дж/моль. Эта величина в пределах ошибок опыта равна разности энергий диссоциации D-связи и Н-связи в метиловом спирте. [c.68]

Небольшие различия свойств, именуемые изотопным эффектом, обусловлены различием масс изотопных атомов, которое в первую очередь сказывается на частоте колебаний изотопов в молекулах и твердых телах. Так, колебательная энергия молекул трития и дейтерия меньше, чем протия, А это, в свою очередь, сказывается на термодинамических свойств теплоемкости, температуре плавления и кипения, энтальпии плавления и испарения, давлении насыщенного пара и т.д. Так, дейтерий по сравнению с обычным водородом обладает меньшей I 293 [c.293]

Бода, молекулы которой включают тяжелые изотопы водорода и кислорода, обобщенно называется тяжелой водой. Однако под тяжелой водой прежде всего имеют в виду дейтериевую воду ВгО . В природной воде 99,73% приходится на обычную воду НгО . Из тяжелых разновидностей в природной воде больше других содержится НгО (0,2 мол. доли, %), НгО (0,04 мол. доли, %) и НВО (0,03 мол. доли, %). Содержание остальных разновидностей тяжелой воды, в том числе и тритиевой ТгО, составляет не более мол. доли, %. Химическое строение молекул тяжелой воды такое же, как у обычной, с очень малыми различиями в длинах связей и углах между ними. Однако частоты колебаний в молекулЕ1Х с тяжелыми изотопами заметно ниже, а энтропия выше, чем в протиевой воде. Химические связи В—О и Т—О прочнее связи Н—О, числовые значения изменения энергии Гиббса реакций образования В2О и ТгО более отрицательны, чем для Н2О (-190,10, -191,48 и -185,56 кДж/моль соответственна). Следовательно, прочность молекул в ряду НгО, В2О, Т2О растет. Для конденсированного состояния разновидностей тяжелой воды также характерна водородная связь. Лучше других исследованы свойства дейтериевой воды В2О, которую обычно и называют тяжелой водой. По сравнению с НгО она характеризуется большими значениями плотности, теплоемкости, вязкости, температур плавления и кипения. Растворимость большинства веществ в тяжелой воде значительно меньше, чем в протиевой. Более прочные связи В—О приводят к определенным различиям в кинетических характеристиках реакций, протекающих в тяжелой воде. В частности, протолитические реакции и биохимические процессы в ней значительно замедлены. Вследствие этого тяжелая вода является биологическим ядом. Получают тяжелую воду многоступенчатым электролизом воды, окислением обогащенного дейтерием протия, изотопным обменом между молекулами воды и сероводорода с последующей ректификацией обогащенной дейтерием воды. [c.301]

D, стабильный изотоп водорода с мае. ч. 2, ат. м. 2,01416219. Ядро атома Д.-дейтрон состоит из одного протона и одного нейтрона, энергия связи между ними 2,23 МэВ. Поперечное сечение ядерной р-ции (п.у) 53-10 м , поперечное сечение захвата тепловых нейтронов дейтронами 15 10 м (для протонов 3-10 м ). Молекула двухатомна, длина связи 0,07417 нм осн. частота колебаний атомов 3118,46 см" энергия диссоциации 440 кДж/моль, константа диссоциации К = рЬ/Ро = 4,173-10 (293,15 К). С др. изотопами водорода Д. образует молекулы протодейтерия HD (мол. м. 3,02205) и дейтеротрития DT (мол. м. 5,03034). В прибрежной морской воде соотношение D/(D + Н) составляет (155-156)-10 , в поверхностных во-дах-(132-151)-10 , в прир. газе-(110-134)-10 . [c.16]

Молекула Т. двухатомна, мол. м. 6,03210 основная частота колебаний атомов 2548,36 см" константа диссоциации / = р /р.р = 6,226 10" (293,15 К), те р - давление. С др. изотопами водорода Т. образует молекулы прототрития НТ с мол.м. 4,02395 и дейтеротрития DT с мол. м. 5,03015. Молекулярный Т. может находиться в орто-и пара-состояниях (соотв. o-Tj и n-Tj). При обычных условиях газообразный Tj представляет собой смесь 75% орто- и 25% пара-модификаций (нормальный Т., н-Тг). Равновесный Т. (p-Tj), имеющий равновесный орто-пара-состав при данной т-ре, содержит п-Т, (%) 97,243 (10 К), 66,453 (20 К), 43,493 (30 К), 33,35 (40 К), 28,789 (50 К), 25,075 (100 К). Энтальпия орто-пара-превращения н-Тг в p-Tj соАавляет -195,94 при 20 К и -11,51 Дж/моль при 50 К. [c.5]

К физическим свойствам элементов. Графики занисимости между атомными весами и температурами плавления, температурами кипения, коэффициентами расширения и магнитной восириимчивостп, мольными объемами, частотами колебаний и потенциалами ионизации показывают периодические возрастания и убывания. Некоторые из таких данных приведены в табл. 2. Температуры плавления взяты из таблиц Ландольта — Бернштейна. Атомные объемы, использованные в работе Лотара Мейера, установившего их периодичность, были в дальнейшем пересмотрены Бауром [2], по даппым которого построен приведенный на рис. 1 график. Периодичность изменения свойств сжимаемости элементов впервые была обнаружена Ричардсом [3], п некоторые из его данных прпведены в табл. 2. Использованные им величины, как правило, относились к температуре 293,1° К и были выра кены в обратных мегабарах. Более точные величины получены Бриджменом [4] для температуры 303,1° К, причем в качестве единиц измерения он использовал (кг1см ) . Данные Бриджмена относятся к бесконечно малым давлениям, и они получены экстраполяцией сжимаемостей, измеренных при различных давлениях. За исключением водорода, азота, кислорода, галогенов и редких газов, атомные объемы и сжимаемости приведены для элементов в твердом состоянии. [c.191]

Почти все полосы, наблюдаемые в ближней ИК-области (0,7 — 2,5 мкм), за исключением нескольких электронных переходов, являются либо обертонами или составными частотами валентных колебаний с участием атома водорода, либо комбинациями частот валентных колебаний атомов водорода с другими колебаниями. Это обусловлено двумя причинами. Во-первых, в силу малости массы атома водорода амплитуда его колебаний велика. Следовательно, движение в значительной степени ангармонично, что ведет к повышению интенсивности полос обертонов. Во-вторых, большинство колебаний без участия атомов водорода имеет более низкие частоты, так что в ближнюю ИК-область спектра попадают только вторые и более высокие обертоны и составные частоты более высоких порядков (которые гораздо менее интенсивны, чем первые гармоники). Поэтому во многих работах, выполненных в ближней ИК-области, используются многочисленные обертоны и составные частоты колебаний атома водорода. В некоторых случаях константы ангармоничности для различных колебаний столь сильно различаются, что полосы, перекрывающиеся в основной ИК-области, разрешаются в ближней ИК-области. В обзоре Кайе [154] кратко обсуждается спектроскопия ближней ИК-области и представлена библиография методов и их приложений до 1958 г. Может оказаться полезным и обзор [266], охватывающий более поздние работы. Были опубликованы также корреляционные диаграммы для ближней ИК-области [56, 102]. [c.152]

Независимо от того, какова природа оксигидрильных 0Н -группировок, благодаря большой кратности масс атомов кислорода и водорода все внутренние нормальные колебания этих группировок оказываются обусловленными смещениями только атомов водорода, а поэтому весьма характеристичны по форме. Последнее позволяет для сопоставления частот колебаний этих группировок воспользоваться диагональным приближением. В этом случае для существования устойчивых спектральных признаков оксигидрильных группировок необходимо, чтобы произведение силового и кинематического коэффициентов при переходе от одной группировки к другой менялось значительно сильнее, чем под влиянием внутримолекулярных и межмолекулярных взаимодействий. [c.161]

Водородная связь ярко проявляется в спектрах — колебательных (инфракрасных и комбинационных), электронных и Е спектрах ядеркого магнитного резонанса. Характеристические частоты колебаний групп, содержащих водород, например О—Н-группы, существенно понижаются, если этот водород образует водородную связь. Так, в мономерной муравьиной кис- [c.198]

Пьезоэлектрический метод использован также в анализаторе для определения отношения водород — углерод в углеводородах [157]. Смеси углеводородов (например, и-бутана, и-пентана, пен-тена-1) разделяют методом газовой хроматографии на колонке со скваленом и окисляют полученные компоненты кислородом в токе гелия при температуре пламени около 650 °С. После сжигания углеводородов поток окисленных продуктов разделяют на две части одну пропускают над кристаллом кварца, колеблюш,имся с частотой 9,000 МГц, который поглощает воду последовательно из бутана, пентана и пентена. Другую часть потока осушают хлористым кальцием и пропускают над вторым кристаллом кварца, колеблющимся с той же частотой и поглощающим диоксид углерода. Частота колебаний каждого кристалла кварца уменьшается пропорционально количеству поглощенных воды или диоксида углерода каждая из этих двух частот накладывается порознь на фиксированную частоту эталонного генератора — 9,001 МГц, в результате чего образуются три различных дифференциальных частоты. Полученные данные непрерывно регистрируются, и расчет соотношений водород — углерод производится автоматически. В качестве материалов для покрытия кристалла, сорбирующего воду, Сэнфорд и сотр. [157] использовали силикагель, оксид алюминия, природные и синтетические смолы для сорбции диоксида углерода эти авторы применяли полярные вещества, например полиэтиленгликоль. [c.587]