Спектры колебательные изучения

В этой главе рассматривается не столько сам метод, сколько его применение к решению проблем химии нефти. Это относится к применению инфракрасной спектроскопии и спектров комбинационного рассеяния для изучения химического строения углеводородов и углеводородных смесей. Несмотря на то значение, которое имеет качественный и количественный анализы индивидуальных соединений, основное внимание уделяется характеристическим частотам, наблюдаемым в спектрах веществ с определенной молекулярной структурой. Оценивается возможность количественного определения содержания углеводородов данного типа или данных структурных групп. В главе обсуждаются лишь основные вопросы спектроскопии комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии, а вопросы, относящиеся к рассмотрению природы колебательных спектров или интерпретации колебательных частот, рассматриваются лишь частично. [c.313]

Колебательная хемилюминесценция в обменных реакциях постоянно вызывает большой интерес из-за возможного применения в изучении кинетики. Спектр колебательной хемилюминесценции можно сравнить с колебательными и вращательными [c.116]

В этой главе рассмотрены колебательные спектры органических кристаллов и показано, какую помощь могут оказать эти спектры в изучении твердого состояния органических веществ. Особое значение придается инфракрасным спектрам, но иногда по мере надобности говорится также о тех усовершенствованиях теории, которые необходимы для объяснения спектров комбинационного рассеяния этих кристаллов. [c.573]

Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР), так же как ИК Спектроскопия, имеет дело с колебательными и вращательными переходами. Однако природа возникновения спектров КР иная. Данные спектроскопии КР часто дополняют информацию, полученную при изучении ИК-спектров, что расширяет сведения о строении химических соединений. Исходя из классических представлений рассеяние света возникает вследствие колебаний молекулярного диполя, индуцированного переменным электрическим полем падающей на вещество электромагнитной волны. Правилами отбора предусматривается, что колебание активно в спектре КР, если оно сопровождается изменением поляризуемости молекулы, тогда как условием возникновения ИК-спектра поглощения является изменение собственного дипольного момента при колебании молекулы. [c.170]

Монография состоит из трех частей. В первой изложены основы теории колебаний и колебательных спектров молекул, во второй — применение ИК-спектров к изучению простых (некомплексных) неорганических молекул и ионов, в третьей — ИК-спектры поглощения координационных соединений. [c.4]

В табл. 2.2 приведены три типа наблюдаемых спектров и величины, которые можно найти из исследований в каждой области электромагнитного спектра. Здесь подчеркнуты некоторые существенные вопросы. Во-пер-вых, если можно исследовать вращательную тонкую структуру спектров, то это позволяет определить параметры молекулы, что можно сделать во всех трех рассматриваемых областях. Во-вторых, данные о симметрии молекул также можно выявить из исследований во всех трех частях спектра. Наконец, изучение электронного спектра не дает никакой новой информации о симметрии или параметрах молекулы по сравнению с тем, что можно получить из чисто вращательных или колебательно-вращательных спектров. Последнее ут- [c.40]

Поскольку интенсивность колебательно-вращательных полос в молекулярных спектрах определенным образом зависит от температуры, то изменение интенсивности с температурой часто может служить проверкой правильности сделанного отнесения системы полос. При температурах жидкого азота или жидкого гелия спектр инфракрасного поглощения иногда значительно упрощается. Низкотемпературные спектры помогают изучению поворотной изомерии. При низких температурах, например,увеличивается содержание поворотного изомера с низкой свободной энергией и интенсивность полос поглощения поворотного изомера с более высокой энергией уменьшается по сравнению со спектрами при комнатной температуре . [c.101]

При этом сложном методе, требующем специальной аппаратуры, цис- и транс-конфигурация молекул синтетических каучуков определяется по инфракрасным колебательным спектрам поглощения. Изучение инфракрасных спектров поглощения органических соединений показало, что входящие в них радикалы обладают характеристическими полосами поглощения. Инфракрасный спектр передает полную картину колебаний молекулы, отражая внутри- и межмолекулярные колебания, взаимодействие с растворителями и другие факторы, изменяющие силовое поле молекулы. Это дает возможность определять микроструктуру каучуков, в частности решать важную задачу количественного определения цис- и транс-звеньев в каучуке. [c.489]

Вопросам применения колебательных спектров для изучения строения молекул и кристаллов посвящен ряд монографий и обзоров [49—61 ]. [c.10]

Основной задачей обзора является систематизация экспериментальных данных но колебательным спектрам (ИК и КР) соединений бериллия, полученных за последние годы, с точки зрения отнесения наблюдаемых полос и возможности использования колебательных спектров для изучения строения соединений бериллия. [c.123]

Таким образом, в дальнейшем преимущественно будут рассматриваться колебательные уровни энергии. Представление об уровнях колебательной энергии многоатомных молекул может быть получено на основании изучения инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния, позволяющих получать данные о колебательных частотах. Определение молекулярной структуры, а также расчеты термодинамических величин вьшолняются при помощи этих частот ьа основании соответствующих теоретических представлений. [c.294]

Атлас содержит инфракрасные спектры около 250 гетероциклических соединений — производных бенз-2, 1, 3-тиадиазола и бенз-2,1,3-селенадиазола в областях 700—1800 и 2700—3700 смг . Описываются химические свойства, молекулярная структура и колебательные спектры некоторых соединений. Все спектры являются оригинальными и за немногими исключениями получены авторами впервые. Издание может оказаться полезным для идентификации и анализа соответствующих веществ (в том числе для идентификации изомеров), а также для интерпретации спектров и изучения особенностей молекулярной структуры гетероциклических соединений. [c.2]

Определение дипольных моментов связей по измерению интенсивности полос колебательных спектров. Для изучения пространственной структуры молекул и понимания природы химической связи часто бывают необходимы не только определения суммарных дипольных моментов, но и моментов отдельных связей. Рассмотренные выше экспериментальные методы определения дипольных моментов мало пригодны для нахождения моментов отдельных связей в сложных молекулах. [c.15]

Аналитические приложения спектров. Колебательные спектры (инфракрасные и комбинационные), а также электронно-колебательные спектры конденсированных фаз с успехом используются для аналитических приложений. Эти приложения основаны на том, что каждая молекула имеет характерный для нее спектр поглощения или комбинационного рассеяния. Таким образом, если известны спектры возможных компонентов некоторой смеси веществ и изучен спектр этой смеси, то по частотам и интенсивностям полос компонентов в спектре смеси можно сделать заключения о ее качественном и количественном составе, [c.437]

Следует обратить внимание на два момента при изучении молекулярных спектров. Колебательные уровни характеризуют энергию связи между атомами, а вращательные зависят от геометрии молекул. Поэтому изучение молекулярных спектров дает возможность составить полное представление о структуре молекулы и ее свойствах. [c.111]

Изучение конформаций молекул. Всякие изменения в структуре молекулы отражаются на колебаниях входящих в ее состав атомов, что в свою очередь проявляется в ИК-спектрах. Таким образом изучение колебательных спектров в разбавленных растворах (для исключения межмолекулярных взаимодействий) дает информацию о различных конформационных взаимодействиях. Изучение ИК-спектров позволяет, например, исследовать поворотную изомерию, которая обусловлена заторможенным вращением объемистых заместителей вокруг данной связи. Если высота энергетического барьера вращения достаточно высока, то это приводит к крутильным колебаниям группы атомов такие колебания обычно расположены в дальней ИК-области (v<200 см" ), а их частоты позволяют рассчитать высоту соответствующего потенциального барьера. [c.220]

Изучение вращательно-колебательного спектра [c.62]

Широчайшее распространение в исследовании ГАС нашла спектроскопия в средней части колебательной области спектра (600—4000 см- или 16,7—2,5 мкм). Невозможно отразить в этом кратком обзоре весь огромный объем работ по изучению нефтяных компонентов, выполненных с применением ИК спектроскопии. Ограничимся лишь некоторыми типичными примерами, иллюстрирующими возможности этого метода. Важнейшими из аналитических задач, решаемых с помощью ИК спектрометрии, являются [c.27]

Именно таким путем получаются дискретные уровни энергии и в более сложных системах — электрон, взаимодействующий с положительно заряженным ядром, колебательные движения атомов в молекуле и вращение молекулы. Как известно, дискретность уровней энергии в атоме и молекуле проявляется в характере спектров испускания, поглощения, комбинационного рассеяния и др. Детальное изучение спектров и дает информацию об уровнях энергии. [c.223]

Обширная информация о молекулярных свойствах может быть получена при изучении оптических спектров. В случае, например двухатомных молекул энергию Е(, I) как функцию колебательного квантового числа V и вращательного квантового числа У записывают в виде [c.186]

Изучение вращательно-колебательно-электронных спектров излучения [c.66]

Изучение вращательно-колебательно-электронно-го спектра поглощения двухатомных молекул (2 [c.70]

Инфракрасная спектроскопия, в основе которой лежит регистрация и анализ колебательных (или колебательно-вращательных) спектров, имеет дело главным образом с изучением молекулярных [c.184]

Излучат. К. п. классифицируют по типам квантовых состояний, между к-рыми происходит переход. Электронные К.п, обусловлены изменением электронного распределения-переходами внеш. (валентных) электронов между орбиталями (типичные энергии я 2,6-10 Дж/моль, частоты излучения лежат в видимой и УФ областях спектра), ионизацией внутр. электронов (для элементов с зарядом ядра 2 т 10 А я 1,3 -10 Дж/моль, излучение в рентгеновском диапазоне), аннигиляцией электронно-позитронных пар (Д % 1,3 10 Дж/моль, излучение в /-диапазоне). При переходах из возбужденных электронных состояний в основное различают флуоресценцию (оба состояния, связанные К. п., имеют одинаковую мульти-метность) и фосфоресценцию (мультиплетность возбужденного состояния отличается от мультиплетности основного) (см. Люминесценция). Колебат. К. п. связаны с внутримол. процессами, сопровождающимися перестройкой ядерной подсистемы (Д % 1 10 -5-Ю Дж/моль, излучение в ИК диапазоне), вращат. К. п.-с из.менением вращат. состояний молекул (10-10 см я 1,2-10 -1,2 х X 10 Дж/моль, излучение в микроволновой и радиочастотной областях спектра). Как правило, в мол. системах при электронных К. п. происходит изменение колебат. состояний, поэтому соответствующие К. п. наз. электронно-колебательными. Отдельно выделяют К. п., связанные с изменением ориентации спина электрона или атомных ядер (эти переходы оказываются возможными благодаря расщеплению энергетич. уровней системы в магн. поле), изменением ориентации квадрупольного электрич. момента ядер в электрич. поле. Об использовании указанных К. п. в хим. анализе и для изучения структуры молекул см. Вращательные спектры. Колебательные спектры. Электронные спектры, Мёссбауэровская спектроскопия, Электронный парамагнитный резонанс, Ядерный магнитный резонанс, Ядерный квадрупольный резонанс. Рентгеновская спектроскопия. Фотоэлектронная спектроскопия. [c.368]

Установлено, что молекулы обладают колебательным спектром, зависящим от конфигурации их ядер и электронов. На основании изучения колебательного и вращательного спектров часто пытаются точно установить детали этой конфигурации. Для малых молекул во многих случаях можно применить точную математическую обработку, дающую значения межъядерных расстояний, сил, действующих между ядрами, и моментов инерции. Это сделано, например, для таких углеводородов, как метан, отан, ацетилен и этилен. [c.317]

Форма потенциальной кривой определяет расположение колебательных уровней Н-комплекса, а следовательно, и его инфракрасный спектр (теоретическое изучение динамики водородной связи было начато в работах Степанова [131] и Соколова [132, 133], см. таюке 1126, 134—136]). В результате межмолекулярпого взаимодействия происходит смеш ение спектра ИК-поглощопия и изменение интенсивности. Последняя может во много раз превышать интенсивность соответствующей полосы в мономере. Опыт показывает, что смеш ение частоты полосы всегда происходит в длинноволновую область. Так, характеристическая частота валентных колебаний группы ОН в тг-бутиловом спирте, растворенном в СС14, при малых концентрациях расположена в области --- 3630 см . С увеличением концентрации спирта появляется широкая интенсивная полоса, максимум которой сдвинут в сторону длинных [c.66]

Как указывалось в предыдущих параграфах, исследование колебательных спектров позволяет делать заключения не только о химическом строении, но и о геометрической конфигурации молекул. Особенно широко используются колебательные спектры при изучении поворотной изомерии. Не лишне упомянуть, что само существование поворотных изомеров впервые было доказано К. Коль-раушем именно путем исследования спектров комбинационного рассеяния света [196]. [c.267]

Перспективный метод изучения процессов обмена анергии был создан Норришем [440] и Портером [462]. Сущность этого Д18тода, называемого методом импульсного фотолиза, заключается в том, что исследуемый газ облучается в течение короткого времени (несколько микросекунд) интенсивным (тысячи джоулей источником света непрерывного спектра. В результате первичного или вторичных фотохимических процессов возникают радикалы или молекулы на различных колебательных уровнях. Спектроскопическая регистрация временного изменения концентраций этих частиц в определенных квантовых состояниях, обусловленная передачей энергии при столкновениях, дает возможность изучения колебательной релаксации. [c.79]

ИК-спектры двойных молибдатов лития и РЗЭ имеют более узкую область поглош,ения и состоят из 4—5 довольно интенсивных и резких полос в интервале 840—940 см- , причем замена катионов РЗЭ практически не сказывается на характере спектров. В настоягцее время затруднительно дать однозначную интерпретацию этих полос. Если высокочастотную полосу ( 940 см- ) отнести к (Л ) молибдат-иона, находящегося в сайте низкой симметрии, то тогда естественно другие, более пизкочастотые полосы интерпретировать как невырожденные компоненты Vg (/ з)- Возможны и другие варианты интерпретации. Однако все они предполагают наличие существенного отклонения кристаллической структуры обсуждаемых соединений от шеелитовой. Мы полагаем, что определенную ясность в интерпретацию колебательных спектров двойных молибдатов РЗЭ с литием и натрием могут внести спектры КР, изучение которых нами проводится. [c.289]

Современные процессы переработки нефти основываются на исследовании углеводородного состава нефти и нефтепродуктов. В настоящее время наиболее надежным методом исследования химического состава является изучение колебательных спектров молекул. Основные принципы этого метода известны уже давно. Еще в 1800 г. Гершелем 122] было открыто излз ение, лежащее за длинноволновым пределом человеческого зревия. Ранние исследования были весьма ограничены вследствие применения приборов с различной дисперсией и различных способов регистрации излучения Б инфракрасной области. Однако уже в первых работах было замечено, чтс прозрачность так называемых бесцветных веществ зависит от частоты излучения. Иными словами, если бы глаз был чувствителен к энергии, излучаемой в инфракрасной области спектра, то эти вещества обладали бы цветом. [c.312]

Частоты, характеризующие тип замещения в бензольном кольце, обсуждались выше. Они возникают и результате колебаний незамещенных вседородных атомов в кольце. Поэтому можно было бы ожидать развития количественных методов, которые позволяли бы характеризовать алкилбензолы ]j соответствии с положением замещения. В литературе пока еще отсутствуют подобные работы, но несодшенно, что эта задача, а также многие другие применения колебательных спектров для других классов углеводородов станут предметом да.льнейшого изучения. [c.333]

Большое число данных о возбуждении колебател1.ных уровней продуктов элементарных химических реакций было получено при изучении атомных реакций. Начало этим исследованиям было положено Бударом с сотрудниками [4081, наблюдавшим спектр люминесценции колебательно-возбужденного гидроксила в реакции [c.142]

В литературе сведения о низкочастотных колебательных спектрах изученных нами алканов, по-видимому, отсутствуют. Но имеются данные о спектрах комбинационного рассеяния света и спектрах рассеяния тепловых нейтронов в полиэтилене /64,127,133/. В этих спектрах на бпюдаются (см. табл. УИ.7.2) антипараллельные трансляционные колебания вдоль оси б, 5 ( ) = 118 см , близкие к ним, но не идентифицированные колебания = 104 см 1 и антипаралпель-ные крутильные колебания решетки см 1. [c.170]

Основную долю публикаций по изучению строения производных фуллеренов методами колебательной спеироскопии составляют данные по ИК-спектрам [6]. Присоединение заместителей существенно понижает симметрию исходного фуллерена и запрещенные симметрией колебания становятся активными. Появляется широкий набор неэквивалентных двойных [7] и ординарных [8] связей, что приводит к вариации силовых постоянных и размытию контуров полос. По мере увеличения числа заместителей или реализации низкосимметричных региоизомеров полосы в ИК-спектрах теряются на фоне полос заместителей. По этой причине ИК-спектроскопия является малоинформативной для [c.7]

Колебательные спектры также могут давать важные сведения о геометрии молекул достаточно упомянуть об открытом прп изученит. колебательных спектров явлении поворотной пзомерии. По колебательным спектрам определяются силы, связывающие атомы в молекуле, диполгные моме1[ты и поляризуемости связей и термодинамические функции вещества. [c.483]

Большинство экспериментальных работ по неорганической химии требует изучения электронных и колебательных спектров, магнитной восприимчивости, спектров электронного парамагнитного, ядерного магнитного и квадрупольного резонансоа. Во многих случаях для получения данных о строении молекул и вещества используют масс-спектрометрию и дифракционные методы и т. д. Кроме того, подготовка высококвалифицированных химиков в вузах сегодня уже немыслима без активного участия в научно-исследовательской работе. В настоящее время назрела необходимость в создании учебных пособий по физико-химическим методам исследования в неорганической химии, предназначенных для студентов младших курсов. [c.3]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология