Асимметричный волчок молекулы

Рис. 86. Вращательные уровни энергии молекулы типа асимметричного волчка при

Так как описание внутреннего вращения в большой степени зависит от того, я вляется ли волчок симметричным или асимметричным, это учитывается при классификации молекул с внутренними вращениями. Выделяются следующие классы молекулы, представляемые в виде остова, несущего симметричные волчки молекулы, представляемые в виде остова, несущего асимметричные волчки молекулы, представляемые в виде остова, несущего симметричные и асимметричные волчки молекулы, представляемые в виде остова, несущего волчки на волчках (к данному классу принадлежат, например, н-бутан, н-бутиловый спирт и молекулы с более длинной углеводородной цепью). [c.245]

Молекулы типа асимметричного волчка /аВ >С). Параметр асимметрии [c.270]

В общем случае молекул линейных и типа симметричного и асимметричного волчков определение структуры требует привлечения дополнительной информации (об изотопозамещенных молекулах, о вращательном, колебательном взаимодействии и др.). [c.170]

Определение 5др требует знания конфигурации реагентов и активированного комплекса. Если обозначить главные центральные моменты инерции через /3, /2 и /3, то для молекул типа асимметричного волчка будем иметь [c.93]

В механике доказывается, что для всякой точки тела существуют три таких взаимно перпендикулярных направления, для которых моменты инерции будут экстремальными. Эти направления называются главными осями инерции, а соответствующие им моменты инерции — главными моментами инерции. Если главные моменты инерции определены для центра масс, то они называются главными центральными моментами инерции и обозначаются /1, 1 и /3. Молекула называется асимметричным волчком, если 1 ф ф /3, симметричным волчком, если 1- = 1 ф /3, и сферическим волчком, если = /3. [c.93]

Молекулы типа асимметричного волчка [c.147]

Молекулы типа асимметричного волчка (наиболее общий случай). Они характеризуются неравенством всех трех моментов инерции [c.174]

Произвольная многоатомная жесткая молекула имеет три различных момента инерции 1а, 1в, с, чему в механике отвечает модель асимметричного волчка. Для этого случая нельзя точно решить уравнения Шредингера, однако анализ вращательного движения двухатомной молекулы оправдывает применение классической механики. С учетом числа симметрии а сумму по состояниям для классического асимметрического волчка записывают в виде [c.234]

Для нелинейной молекулы /вр = 3, /кол = Зп — 6. Статистическая сумма молекулы типа асимметричного волчка [формула (IX. 159) для Свр] определится выражением [c.243]

Спиновое расщепление. Поскольку у молекулы типа асимметричного волчка не может быть электронного орбитального момента количества движения, спин-орбитальное взаимодействие вообще слабое, подобно взаимодействию в линейных молекулах в случае связи Ь по Гунду. Если суммарный спин 5 = /2, т. е. в случае дублетных состояний, то два подуровня могут быть описаны формулами [c.151]

В выражениях для компонент триплетных состояний молекул типа асимметричного волчка имеется дополнительный член, аналогичный члену в выражениях для состояний двухатомных молекул. Подробнее этот вопрос изложен в [ПП, стр. 91 и 118. [c.151]

Слегка изогнутая молекула, строго говоря, относится к типу асимметричного волчка, однако она всегда.довольно близка к типу вытянутого симметричного волчка, и поэтому достаточно хорошо определено квантовое число К- При увеличении колебательной энергии или уменьшении высоты потенциального максимума квантовое число К переходит в квантовое число / колебательного момента количества движения линейной молекулы. На рис. 88 пока- [c.152]

Молекулы типа асимметричного волчка. Структуру полос слегка асимметричных волчков можно получить исходя из симметричных волчков и вводя удвоение /С-типа (стр. 149). Вместо правил отбора (161) и (162) здесь действуют правила [c.168]

В параллельных полосах молекул типа слегка асимметричного волчка должно быть удвоение линий во всех ветвях с /С>0- Однако это удвоение будет заметным, только для самых низких значений /С. Какая из двух компонент /С-дублета будет участвовать в переходе, определяется правилами отбора для свойств симметрии -h +, —,. .. вращательной волновой функции асимметричного волчка (стр. 150). Здесь эти правила рассматриваться не будут (они обсуждаются в [П1], стр. 244 и сл.). Хороший пример параллель- [c.168]

Линейно-изогнутые переходы. Известно несколько случаев электронных переходов между верхним состоянием, в котором молекула изогнута, и нижним состоянием, в котором она линейна. Однако ни один из них не относится к свободным радикалам. С другой стороны, у свободных радикалов наблюдалось много линейно-изогнутых переходов . Изогнутая молекула, в общем случае, относится к асимметричному волчку, и поэтому необходимо применять правила отбора для асимметричных волчков. Если асимметрия [c.170]

Ej — параметр энергии асимметричного волчка Ej. — вращательная энергия Еу — колебательная энергия F J), F J) — вращательные термы двухатомных и линейных молекул [c.193]

Молекулы типа асимметричного волчка имеют три различных момента инерции. Для вращательных уровней, выраженных через I и [c.472]

Разм ы и форма молекулы изменяются при возбуждении в ней вращательных, колебательных и электронных степеней свободы. Энергия вращательных уровней молекулы Н2О, которая представляет собой асимметричный волчок с тремя различными ло величине моментами инерции (табл. 4), в пер- [c.15]

Нелинейные молекулы имеют три момента инерции. Их принято обозначать символами 1а, 1ь, 1с, считая, что 1а<1ь< 1с, если все они различны. Молекулы с тремя различными моментами инерции называют асимметричными волчками. Если молекула имеет всего одну ось симметрии третьего или более высокого порядка (см. гл. 13), то два из ее моментов инерции должны совпадать. Такие молекулы называют симметричными волчками. В зависимости от формы молекулы один из моментов инерции симметричного волчка может быть либо больше двух остальных моментов (совпадающих друг с другом), либо меньше их. Молекулы, имеющие больший момент инерции вдоль оси симметрии третьего или более высокого порядка, чем два остальных момента инерции, называются сплющенными волчками, а молекулы, имеющие меньший момент инерции вдоль оси симметрии по сравнению с двумя остальными моментами,— вытянутыми волчками. У линейных молекул один из моментов инерции равен нулю следовательно, линейные молекулы относятся к предельному случаю вытянутых волчков. Плоские симметричные волчки относятся к предельному случаю сплющенных волчков. У молекул, которые имеют две или больше различных осей симметрии третьего или высших порядков, все три момента инерции одинаковы. Такие молекулы называют сферическими волчками. [c.66]

Мы не можем получить аналитического выражения для энергетических уровней асимметричного волчка, поскольку в таких вращающихся молекулах ни один из моментов инерции не определяется каким-либо характерным соотношением. Классическое выражение для энергии и в данном случае определяется формулой (3.107). Перепишем ее, пользуясь вращательными постоянными А, В я С [c.69]

Энергия молекул типа асимметричного волчка определяется оператором Гамильтона [c.654]

Для молекул типа асимметричного волчка при определении правил отбора для вращательного спектра надо пользоваться функциями (134,19). Тогда можно показать, что 1-переходы между вращательными состояниями могут возникать только в том случае, когда молекула обладает собственным электрическим дипольным моментом. При этом правила отбора для пол- [c.662]

По своим динамическим свойствам молекулы делятся на линейные молекулы (симметричные и несимметричные), молекулы типа симметричного волчка, сферического волчка и асимметричного волчка. В табл. 15 систематизированы свойства молекул и их спектры. Так как момент инерции многоатомных молекул, даже трехатомных, достаточно велик, вращательная постоянная В мала и линии поглощения лежат Б МВ и радиочастотной области спектра. Поэтому исследование чисто вращательных спектров многоатомш х молекул етало возможным только с развитием радиоспектроекопии В КР-спектрах [c.168]

Типа асимметричного волчка Оси симметрии не выше второго порядка 0 (С , Сг) 0( л) + (Са и С ) -(Ил) + + А < в с структура ТОЛЬКО для молекул ЛКз + НаО (С ,) С2Н4 (Ун) [c.169]

ШТАРКА ЭФФЕКТ, расщепление спектральных линий атомов, молекул, кристаллов в электрич. поле. Обусловлен тем, что в поле частица приобретает дополнит, энергию вследствие поляризуемости и возникновеиия индуциров. дипольного момента. Взаимод. этого момента с электрич. полем приводит к сдвигу и расщеплению уровней энергии частицы на подуровни. Зависимость расщепления от напряженности поля м. б. линейной (нанр., для атома Н, иона Не" , полярных молекул тнпа симметричного волчка) или квадратичной (напр., для многоэлектронных атсмов, полярных линейиых молекул и молекул типа асимметричного волчка). Соответственно расщепление линий, возникающих Прн переходах между подуровнями, м. б. симметричным (линейный эффект) или несимметричным (квадратичный эффект). [c.690]

Молекулы классифицируются по их моментам инерции (рис. 16). Линейные молекулы, например НС1, H N и другие, имеют два равных момента инерции / , и 1 . Молекулы типа сферического волчка, например СН4, I4, имеют три равных между собой момента инерции вокруг осей а, Ь п с, т. е. 1 = 1 = 1 с- Молекулы типа симметричного волчка, например NHg, PHg, имеют Молекулы типа асимметричного волчка, например H2 I2 и СНдОН, имеют три разных момента инерции По линиям микроволнового [c.68]

При дальнейшем обсуждении вращательных уровней нелинейных молекул будут рассмотрены молекулы типа только симметричного и асимметричного волчков, так как спектры свободных радикалов, относящихся к сферическим Болчкам, пока еще не наблюдались. [c.141]

Если молекула обладает симметрий, то и электронно-колебательная волновая функция имеет симметрию. Умножая ее на симметрию вращательной волновой функции, можно получить полные свойства симметрии. Вопрос заключается лишь в том, как связаны между собой типы асимметричного волчка (+ +, Н--,. ..) с полными типами симметрии. Необходимо помнить, что при такой корреляции отражение в плоскости симметрии эквивалентно двухкратному повороту вокруг оси, перпендикулярной этой плоскости [74]. Поэтому ясно, что для молекулы точечной группы в- элек-тронно-колебательном состоянии вращательные уровни + + и [c.150]

Помимо этих полных свойств симметрии, следует также рассмотреть свойство симметрии (+ или —). определяющееся поведением волновой функции при отражении в начале координат. Как и у молекул типа симметричного волчка, у неплоскнх молекул типа асимметричного волчка имеется по два подуровня для каждого вращательного уровня один положительный , другой отрицательный . Расщепление на эти два уровня достаточно велико только в случае очень низкого барьера, препятствующего инверсии. Для плоских молекул типа асимметричного волчка свойство симметрии (-]- или —) для. полносимметричных электронно-колебательных состояний может [c.151]

Выражения для Е р различны для четырех осн. типов молекул 1) линейных, напр. 0=С=0, H= =N, Н—С=С—Н частный случай-двухатомные молекулы, напр. Nj, H l 2) молекул типа сферич. волчка, напр. ССЦ, 8Р 3) молекул типа симметричного волчка, напр. NHj, H3 I, gHg 4) молекул типа асимметричного волчка, напр. HjO, Hj lj. Рассмотрим соответствующие типы B. . [c.429]

Молекулы типа асимметричного волчке. В этом случае все моменты инерции различны 1 ф1 ф /с> точного аналит. выражения для вращат. терма как ф-цин квантовых чисел нет, а система энергетич. уровней м. б. представлена как нечто промежуточное между случаями вытянутого и сплюснутого симметричных волчков. Сложность системы уровней и правил отбора приводит и к усложнению наблюдаемых В. с. Тем не менее для ряда молекул рассматриваемого типа, напр. SO2, Hj lj, этиленоксида и др., проведен полный анализ B. . и определены длины связей и валентные углы. [c.430]

У молекул наиб, изучены проявления Ш. э. во вращательных спектрах. Для молекул типа симметричного волчка, имеющих постоянные дипольные моменты, Ш. э. линеен изменение энергии пропорционально Е ц дипольному моменту молекулы Для линейных молекул и молекул типа асимметричного волчка Ш. э. оадратичен по напряженности поля и по дипольному моменту. Линейный Ш. э. при величинах напряженности 1000 В/см и дипольного момента 1Д (3,3 10" Кл - м) приводит к расщеплениям, обычно не превосходящим 1000/У МГц, где У - вращат. квантовое число. Квадратичньгй Ш. э. зависит также от частоты перехода при тех же величинах напряженности и дипольного момента и при частоте перехода 25 ООО МГц смещение частот по сравнению с их положением в 0тс5тствие поля составляет величины порядка 100// МГц. [c.399]

Ш. э. в микроволновых спектрах является основой метода определения дипольных моментов молекул, отличающегося вьгсокой точностью, в т. ч. для молекул с малыми дипольньгми моментами. Этот метод пригоден для установления не только величин, но и направлений дипольного момента асимметричных волчков, поскольку он позволяет определить составляющие дипольного момента по главным осям инерции молекулы. [c.399]

Молекулы можно классифицировать по их эллипсоидам вращения, построенным следующим образом из центра тяжести молекулы в различных направлениях проводят линии с длиной, пропорциональной моменту инерции молекулы вокруг линии, взятой в качестве оси. Главные оси х, у п г эллипсоида, образованного концами этих линий, используются для расчета главных моментов инерции 1х, 1у и /г. Эти главные моменты инерции применяют для классификации молекул, приведенной в табл. 15.3. Для молекул с одной или более осей симметрии одна главная ось есть ось высшей симметрии. Вторая ось перпендикулярна первой оси и вертикальной плоскости симметрии, если та ковая существует. Третья — перпендикулярна первым двум. Чтобы у молекулы был чисто вращательный спектр, она должна иметь постоянный дипольный момент для молекул типа сферического волчка вращательные спектры не наблюдаются. У некоторых линейных молекул, а также у молекул типа симметричного и асимметричного волчков тоже имеется дипольный момент, равный нулю, и поэтому в этом случае вращательные спектры отсутствуют. [c.471]

Молекулы можно классифицировать согласно симметрии их вращения (т. е. по относительным значениям главных моментов инерции). Простейшими молекулами, имеющими вращательный спектр, являются двухатомные и линейные многоатомные, у которых два момента инерции одинаковы, а третий равен нулю. Следующим простейшим типом молекул с точки зрения симметрии вращения являются сферические волчки (с тремя равными моментами инерции), например метан. Сферические волчки не имеют вращательных ИК-спектров, поскольку в процессе вращения молекулы дипольный момент не изменяется. Более сложным типом волчков являются симметричные волчки (с двумя равными моментами инерции), к которым относятся молекулы КНз и СбНб. Самый сложный тип волчков - асимметричные волчки (с тремя неравными моментами инерции). Это, например, молекулы Н О, С2Н4 и большинство многоатомных молекул. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология