Молекулы Н волновые числа для переходов

Для селективного воздействия большое значение имеет возможность перестройки длины волны, излучаемой лазером. В работе [11] описан перестраиваемый импульсный лазер на СОг с поперечным разрядом при атмосферном давлении газа. Средняя выходная мощность варьируется в пределах 0,1-2 МВт/см площадь сечения пучка составляет 8 см . Резонатор этого лазера представляет собой разрядную трубку длиной 2,43 м, по которой прокачивается газ со скоростью 1,4-108 см /ч. В энергетической диаграмме молекул СО2 содержатся два низких колебательных уровня, которым соответствуют волновые числа 1388 и 1286 см 1. В результате колебательно-вращательных переходов эмиссионный спектр содержит линии от 923 до 990 см 1 и от 1023 до 1090 см-1, с помощью дифракционной решетки, размещаемой на конце трубки резонатора, можно настроить излучение лазера на один из необходимых максимумов излучения. [c.100]

Рассчитайте волновое число линии во вращательном спектре поглощения Р Вг, которая соответствует переходу молекулы с уровня j = 1 на вращательный квантовый уровень / = 2, если равновесное межъядерное расстояние Гд — 1,7555-10 м. [c.24]

На какую величину будут отличаться волновые числа линий поглощения во вращательных спектрах Н С1 и Щ С1, если линия отражает переход молекулы с вращательного квантового уровня / = 6 на вращательный квантовый уровень / = 7. Равновесное межъядерное расстояние у обеих молекул одинаково и равно 1,2746-10 м. [c.24]

Квантовое число верхнего уровня может принимать значения / = 1, 2, 3,. .. При поглощении энергии волновое число пропорционально квантовому числу того вращательного уровня, на который переходит молекула. В далекой инфракрасной и микроволновой областях спектра появляются группы линий, расположенные на равных расстояниях друг от друга. Разрешены переходы А/ = 1. Чисто вращательным спектром поглощения обладают только полярные молекулы, гомоядерные двухатомные молекулы такого спектра не дают. [c.344]

Эта работа является продолжением работы 8 и производится совершенно аналогично работе 9. 1. Определить волновые числа линий в спектре излучения СМ, которые соответствуют переходам 1 —О, 2—], О—О и 1—1. 2. Рассчитать частоту колебания и коэффициент ангармоничности молекулы СМ, находящейся в электронно-возбужденном состоянии. 3. Рассчитать энергию химической связи в молекуле СМ, находящейся в электронно-возбужденном состоянии. 4. На основании полученных данных со, и х для нормального и для электронно-возбужденного состояния вычертить кривые Морзе, используя уравнение (I, 30). Для этого рассчитать величины минимального и максимального межатомного расстояния в СМ при колебании для энергетических уровней с и - = О, 5, 10 и 15 для нормального и для электронно-возбужденного состояния . [c.69]

ИК-спектроскопия имеет дело с переходами между колебательными уровнями атомов в молекулах. Энергии таких переходов составляют 0,05—1,24 эВ, что соответствует изменению волнового числа от 10 ООО до 400 см . [c.192]

Таким образом, оказывается, что волновое число радиации, испускаемой или поглощаемой гармоническим осциллятором, равно волновому числу колебаний самого осциллятора, представляющего модель первого приближения колеблющейся молекулы. При этом не существенно, какие именно уровни комбинируются — нулевой с первым, первый со вторым и т. д. Здесь можно сослаться на рис. VI. 13, показывающий зависимость энергии гармонического осциллятора от межъядерного расстояния (парабола). На рисунке нанесены также равностоящие (эквидистантные) уровни энергии и переходы между ними, ведущие к поглощению или излучению квантов радиации одинаковой энергии, а следовательно, и частоты. [c.251]

Разность волновых чисел линий в спектре излучения равна волновому числу, соответствующему переходу молекулы в электронно- невозбужденном состоянии с v" = 0 на у =1, т. е. волновому числу основной полосы поглощения в колебательном спектре см. (1,27)]. [c.20]

Определить волновые числа первых двенадцати полос поглощения в спектре Н С и долю молекул, заселяющих вращательные уровни, с которых происходит переход молекул при поглощении квантов, при 300 К. Численное значение межъядерного расстояния взять из справочника [М.]. [c.26]

По основной частоте колебательного движения (м ) по связи О—Н [М.] и коэффициенту ангармоничности определить энергию колебательного движения на первых десяти колебательных квантовых уровнях, волновые числа максимумов поглощения при переходе молекулы с колебательного квантового уровня и = 0 на уровни с первого по десятый, максимальное колебательное квантовое число и энергию колебательного движения на каждом уровне. [c.28]

Поскольку при обычных температурах, прн которых, как правило, записывают инфракрасные спектры веществ, возбужденные колебательные состояния заселены в незначительной степени, то спектры поглощения отвечают переходам из основного состояния в различные возбужденные состояния. Каждому такому переходу соответствует набор линий поглощения, поскольку колебательные переходы могут сопровождаться различными переходами между вращательными состояниями. При записи спектров в жидкой фазе эта система линий сливается в одну широкую полосу поглощения. Таким образом, как и электронные спектры многоатомных частиц, колебательные инфракрасные спектры представляют собой систему полос, число которых определяется в первую очередь числом колебательных степеней свободы. Только двухатомные молекулы имеют одну колебательную степень свободы. Волновые числа, соответствующие переходу в первое возбужденное состояние для некоторых двухатомных частиц, приведены ниже [c.155]

Происхождение молекулярных спектров поглощения. Молекулы, как и атомы, могут находиться только в определенных энергетических состояниях, например Ео, Е, Ei,. . ., Еп. Если излучение определенной длины волны проходит через вещество не поглощаясь, то, конечно, энергетическое состояние молекул этого вещества останется без изменений. Но если излучение, т. е. лучистая энергия, поглощается, то молекулы вещества переходят из одного состояния Е]. (с меньшей энергией) в другое состояние 2 (с большей энергией). Согласно условию Бора произведение волнового числа v поглощенного излучения и постоянной Планка h равно разности энергии молекулы после поглощения и до поглощения [c.244]

Электронные спектры несопряженных систем, В спектрах соединений, в молекулах которых отсутствуют мезомерные эффекты, можно наблюдать полосы поглощения, соответствующие отдельным электронным переходам. В насыщенных углеводородах, как известно, встречаются только а-связи. Поэтому эти соединения поглощают в вакуумной ультрафиолетовой области при частотах выше 5-10 см (например, СаНа при 74 ООО см" - 135 нм). Поскольку я-электронные состояния возбуждаются легче, изолированная двойная связь этилена проявляет себя в полосе поглощения на границе вакуумного ультрафиолета при частоте примерно 55 000 см- - ( 180 нм). Насыщенные соединения с гетероатомами поглощают при несколько меньших волновых числах, чем обычные насыщенные углеводороды. Энергия [c.232]

Определить волновое число и длину волны (в см) первого вращательного перехода (У = 0->-1) для молекулы D l. [c.488]

Изменение волнового числа колебания находящейся в растворе молекулы является сложной функцией свойств этой молекулы и растворителя и может быть описано с помощью параметров слабого неспецифического электростатического взаимодействия (диполя с диполем или с индуцированным диполем и т. д.), а также сильного специфического взаимодействия молекул растворителя д растворенного вещества, обычно тида водородных связей [140]. Следует иметь в виду, что по сравнению со временем переориентации молекул растворителя пр> должительность колебательных переходов очень мала (например, частота валентного колебания связи О—Н равна приблизительно 10 С ), поэтому колебательные переходы часто удается наблюдать даже в короткоживущих частицах, например в частицах, образующихся при столкновениях молекул в жидкой фазе (комплексы столкновения) [140]. [c.451]

Разность волновых чисел спектральных линий в спектре излучения равна волновому числу, соответствующему переходу молекулы с уровня у == О на уровень V 1, т. е. вояновому числу основной полосы поглощения в колебательном спектре. [c.15]

Рассчитайте волновое число линии во вращательном спектре поглоцения которая соответствует переходу молекулы о [c.26]

Каждый электронный переход вызывает изменение к леба1ель-ного и соответственно вращательного состояния. Хотя гомоядерные двухатомные молекулы не дают чисто колебательных и чисто вращательных спектров, в электронном спектре проявляется вращательная и колебательная структура в виде серий полос, отвечающих электронным переходам. Чем больше поглощенная энергия, тем более сближаются полосы. Возбуждение электронов приводит к возбуждению колебательных состояний и далее к диссоциации молекулы на невозбуждениый и возбужденный атом. Если сообщенная молекуле энергия превышает энергию, необходимую для этого процесса, то избыток ее идет на увеличение кинетической энергии атомов. Спектр поглощения газообразных атомов является непрерывным, поэтому у границы сходимости полос возникает область сплошного поглощения (континуум). Волновое число этой границы гр (также Умакс) определяет энергию перехода от невозбужденной молекулы к атомам, один из которых возбужден. Вычтя из этой энергии энергию электронного возбуждения атома Дбат, получим энергию диссоциации молекулы на невозбужденные атомы Во (рис. XXIX. 5). [c.346]

Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) — это раздел оптической спектроскопии, изучающий рассеяние монохроматического света, которое сопровождается изменением его частоты. Комбинационное рассеяние было открыто одновременно и независимо советскими физиками Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом и индийскими физиками В. Раманом и С. Кришнаном. Причина комбинационного рассеяния — неупругое соударение кванта света с молекулой. При этом часть энергии может уйти на возбуждение молекулы, которая перейдет на более высокий уровень. Тогда энергия рассеянного света будет меньше энергии падающего света на величину энергии перехода. В спектре рассеянного света кроме линии падающего света с волновым числом vo появляются линии с волновым числом Vlстоксовы линии). Энергия перехода характеризуется разностью Av,=vo —VI. Если молекула находилась в возбужденном состоянии, то при соударении с квантом света она может отдать ему свою энергию возбуждения и перейти в основное состояние. Тогда энергия рассеянного излучения возрастает и в [c.247]

Радиация излучается или поглощается при переходе молекул с одного уровня энергии на другой. Волновое число радиации определяется по правилу частот Бора ( 1.178) разностью энергий или термов i = FiJ )-F r) = BJ iJ + 1)-ВГ iJ"+ ), ( 1.182) [c.249]

Волновое число линии спектра, соответствующей переходу молекулы из одного состояния вращения в другое, определится соотношением ч = ==1А = AEgp/h , отсюда, учитывая (И 1.9), имеем [c.131]

Определение молекулярных констант по колебательно-враща-тельному спектру поглощения. Переходы А/=0 для двухатомных молекул запрещены правилом отбора (1.12). Поэтому в колебательно-вращательном спектре поглощения основная полоса колебательного спектра не наблюдается. Однако если взять полусумму волновых чисел симметричных линий в колебательно-вращательном спектре и Р-ветвей, то получим волновое число основной полосы поглощения колебательного спектра. Из уравнений (1.36) и (1.37) следует, что разность волновых чисел соседних линий в колебательно-вращательном спектре равна [c.14]

Снять колебательно-вращательный спектр поглощения метана в области 2700—3300 см . На спектрограмме написать отнесение линий к Р-, Q и Я-ветвяи. Против каждой линии написать вращательные квантовые числа исходного и конечного состояний молекулы. Определить волновые числа линий, соответствующих переходам 0- -1 и в Я-ветви асимметричного валентного колебания. Определить значения трех-четырех разностей волновых чисел соседних линий Лv для трех-четырех разных значений По значениям Лу рассчитать вращательную постоянную и момент инерции. Равновесное межъядерное расстояние гс-н рассчитать по моменту инерции и исходя из тетраэдрической структуры молекулы метана. Рассчитать относительные и абсолютные погрешности прн определении I и Гс-Н- [c.72]

Колебательные уровни связаны с колебательными движениями ядер в молекулах около некоторых равновесных положений. Частоты этих колебаний соответствуют энергиям от 0,025 до0,5эВ, волновые числа от 200 до 400 см Ч Переходы между колебательными уровнями изучаются методами ИК- и КР-спектроскопии. В последнем случае изменения частоты рассеянного света по отношению к л о (см. с. 214) равны частотам переходов между колебательными уровнями рассеивающих молекул. Колебательные уровни можно также определить путем исследования электронноколебательных спектров в видимой и УФ-области. [c.216]

Если молекула или радикал имеет постоянный дипольный мо мент, то возможны переходы между вращательными уровнями, раз решенные правилами отбора (53) и (54), Если основным электронным состоянием является состояние то из формулы вращательных термов (10) следует, что волновые числа линий такого спектра, как в поглощении, так и в излучении, определяются уравнением [c.56]

Например, когда молекула спускается с одного вращательного уровня на другой (где вращаегся. медленнее), оиа теряет энергию в количестве около 0,01 кДж/.мааь, что соответствует испусканию излечения с частотой 15-10 ° Гн или волновому числу 5 см . Эта величина соответствует длине волны микроволнового излучения, т. е. вращательные переходы происходят в микроволновой части электромагнитного спектра. [c.18]

ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (ИК спектроскопия), раздел мол, оптич. спектроскопии, изучающий спектры поглощения и отражения электромагн. излучения в ИК области, т.е. в диапазоне длин волн от 10 до 10 м. В координатах интенсивность поглощенного излучения-длина волны (или волновое число) ИК спектр представляет собой сложную кривую с большим числом максимумов и минимумов. Полосы поглощения появляются в результате переходов между колебат. уровнями осн, электронного состояния изучаемой системы (см. Колебательные спектры). Спектральные характеристики (положения максимумов полос, их полуширина, интенсивность) индивидуальной молекулы зависят от масс составляющих ее атомов, геом, строения, особенностей межатомных сил, распределения заряда и др. Поэтому ИК спектры отличаются большой индивидуальностью, что и определяет их ценность при идентификации и изучении строения соединений. [c.250]

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ, спектры испускания и поглрщеиия электромагн. излучения и комбинац. рассеяния света, принадлежащие свободным шш слабо связанным молекулам. Имеют вид совокупности полос (линий) в рентгеновской, УФ, видимой, ИК и радиоволновой (в т.ч. микроволновой) областях спектра. Положение полос (линий) в спектрах испускания (эмиссионных М. с.) и поглощения (абсорбционных М. с.) хараггеризуется частотами v (длинами волн X, = /v, где с-скорость света) и волновыми числами V = 1Д оно определяется разностью энергий и Е" тех состояний молекулы, между к-рыми происходит квантовый переход [c.119]

Существование у каждого из электронных состояний молекулы колебат. и вращат. уровней энергаи приводит к тому, что электронный переход в Э. с. оказывается представленным не одной линией (как в случае атомов), а сложной системой линий, принадлежащих разньгм электронно-колебатель-но-вращат. переходам (рис. 1). Волновое число линии V такого спектра описывается выражением [c.445]

По собственным частотам колебаний атомов в молекуле А и ангармоничности Ше и (HgXg определите 1) волновое число v и частоту V максимумов поглощения, соответствующих переходам молекул с уровня с квантовым числом и = О на уровень и = 1 и с уровня и = О на уровень V = 2 при неизменном электронном состоянии, 2) в каком участке спектра — инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом — расположены полосы поглощения, соответствующие указанным переходам 3) максимальное значение колебательного квантового числа i max 4) энергию колебательного движения на нулевом и на максимальном колебательных квантовых уровнях (Дж) 5) энергию химической связи в молекуле А (Дж/моль) 6) энергию колебательного движения на 2—3 колебательных квантовых уровнях в интервале от уровня с v=0 ДО i maj 7) долю молекул, находящихся на нулевом и на первом колебательных квантовых уровнях при 300 и 1000 К, 8) постройте график зависимости энергии колебательного движения от колебательного [c.41]

Проиллюстрируем метод данными, полученными Бойтлером и относящимися к волновым числам пз.пучения, поглощаемого молекулой водорода при колебательных переходах из основного состояния (г =0) в 14 более богатых энергией состояний [12] (табл. 5). В нервом столбце этой таблицы содержатся квантовые числа колебательных состояний, в которые молекула переходит из основного состояния. Соответствующие волновые числа даны во втором столбце. В третьем столбце приведены постепенно уменьшающиеся разности соседних волновых чисел (о ( 1)), также нанесенные на график (рис. 7) в зависимости от V. Экстраполяционная кривая показана пунктирной линией она пересекает вертикальную прямую г =14 при ( 4 1) = 124 см . [c.379]

Р- и 7 -ветви колебательно-вращательных спектров в газах, состоящих из двухатомных молекул с разными ядрами, отвечают соответственно изменениям вращательного квантового числа / на —1 и +1, а нулевая линия, отвечающая переходу между двумя колебательными состояниями с одинаковым вращательным квантовым числом, отсутствует, хотя ее положение в голове полосы можно точно определить с помощью уравнения Фортрата. Волновые числа для этих линий, отсутствующих в инфракрасных спектрах галогеноводородов, приведены в последнем столбце табл. 17 вместе с единственными линиями, наблюденными непосредственно в спектрах комбинационного рассеяния для веществ в трех агрегатных состояниях. Согласие [c.431]

Кислотность и основность растворителей можно определять различными методами [49]. Помимо обычных экспериментальных методов измерения констант кислотно-основного равновесия, основность и кислотность растворителей можно определять, контролируя изменение какого-либо физического параметра (например, поглощения в ИК-, УФ- или видимой областях или химических сдвигов в спектрах ЯМР) молекул стандартного соединения при переходе от стандартного к изучаемому растворителю. Например, определив смещение волнового числа полосы валентного колебания =С—Н в фенилацетилене при переходе от тетрахлорметана к 19 другим растворителям, удалось оценить относительную основность последних — от самой низкой в случае тетрахлорметана до самой высокой в случае гексаметилфосфотриамида [61], В качестве критерия основности растворителей использовали также разность химических сдвигов в спектрах ЯМР Н протона хлороформа Абоо(СНС з), определяемых путем экстраполяции до бесконечного разбавления в изучаемом растворителе и в инертном стандартном растворителе (циклогексане). Приведенные в табл. 3.5 данные позволили выяснить порядок изменения основности растворителей относительно стандартного растворителя — хлороформа [62]. [c.108]

От природы растворителя в очень большой степени зависит не только положение длинноволновой полосы поглощения N-фeнoк ипиpидиниeвoгo бетаинового красителя, но и ее ширина и форма. Не так давно [431] опубликованы результаты тщательного изучения формы полосы поглощения бетаинового красителя, содержащего гр г-бутильные группы вместо фенильных заместителей в о- и о -положениях по отношению к фенольному атому кислорода. Детали формы полосы поглощения определяются электронно-колебательными параметрами взаимодействия, в том числе энергией Гиббса реорганизации растворителя, смещениями ядер в молекуле и колебательными частотами. В растворителях-НДВС отмечена характерная асимметричность полосы поглощения (отвечающей переходу с переносом заряда), а именно менее резкое падение интенсивности со стороны больших волновых чисел, что указывает на существенное взаимодействие с молекулярным колебанием с волновым числом около 1600 см . Последняя величина близка к вероятным волновым числам валентного колебания связей С—С, С—N и С—О при фотовозбуждении. В протонных растворителях наблюдается другая форма полосы поглощения, что, по-видимому, связано со специфическими взаимодействиями между бетаином и растворителем, например образованием водородных связей [431]. [c.409]

Большинство работ по изучению ДОВ и КД проводилось на хиральных кетонах, поскольку полоса поглощения, отвечающая переходу - я в карбонильных хромофорах, расположена в удобном для измерений диапазоне около 33 300 см (300 нм). Замена одного растворителя на другой сопровождается изменением характеристик эффекта Коттона на кривых ДОВ или КД- Эти характеристики включают волновое число экстремумов ДОВ или максимума КД и интенсивность эффекта Коттона, оцениваемую по вращательной силе (/ ), эллиптичности (0), дифференциальному поглощению (Ае) или амплитуде ДОВ (а) [361]. Так, наблюдаемому при повышении по лярности растворителя или его способности образовывать водородные связи липсохромному сдвигу полосы поглощения, соответствующей переходу п- п в карбонильных хромофорах (см. разд. 6.2.3), отвечает аналогичное смещение максимумов, в сторону больших волновых чисел на кривых КД и ДОВ. Обычно максимум кривой КД для полосы поглощения, отвечающей переходу располагается примерно при 297 нм в н-гексане, 295 нм в 1,4-диоксане, 293 нм в ацетонитриле, 290 нм в этаноле или метаноле, 283 нм в 2,2,2-трифторэтаноле [361]. Индуцированный повышением полярности среды гипсохромный сдвиг полосы перехода в карбонильных хромофорах обусловлен главным образом стабилизацией -орбитали молекул растворенного вещества за счет сольватации, особенно с участием водородных связей (в протонных растворителях). Кроме того, наблюдаемый экспериментально гипсохромный сдвиг может быть связан и с перераспределением интенсивностей элементов тонкой структуры полосы перехода п- п при усилении взаимодействий между растворителем и растворенным веществом [328, 329] (эта проблема уже обсуждалась в разд. 6.2.3). [c.445]

Колебательные уровни молекул обусловлены колебательными движениями ядер в молекулах около некоторых равновесных положений. Частоты этих колебаний (нормальных колебаний молекул) отвечают энергиям примерно от 0,025 до 0,5 эВ, т.е. волновым числам от 200 до 4000 см Переходы между колебательными уровнями молекул лежат в основе методов инфракрасной спектроскопии (ИКС) и спектроскопии комбинационного рассеяния света (С1СРС). В последнем случае изменения Ау частоты рассеянного света равны частотам переходов между колебательными уровнями рассеивающих молекул в отличие от ИК-спектроскопии СКРС позволяет изучать колебания и вращения безди-польных молекул. Этот метод обладает более высокой избирательностью, чем ИК-спектроскопия. [c.334]

Переходы молекулы из одного состояния в друтое сопровождаются перераспределением электронной плотности. Имеется несколько способов разделять наблюдаемые переходы по типам изменений, происходящих в молекуле под действием электромагнитного излучения. Электронные спектры поглощения молекул, наблюдаемые в УФ- и видимой областях спектра, связаны, главным образом, с возбуждением электронов валентной оболочки. Принято считать, что при возбуждении меняется состояние (энергия и волновая функция) только одного электрона. Одноэлектронные волновые функции молекулы (молекулярные орбитали) принято обозначать в соответствии с типом связи между атомами. Орбитали, симметричные относительно оси связи, обозначаются а. Если орбитали не меняют знака вдоль связи, они являются связывающими. Им соответствуют наиболее глубоко расположенные энергетические уровни. Электроны, находящиеся на этих орбиталях, обеспечивают а-связь между атомами. Если а-орбиталь меняет знак между связываемыми атомами, она является разрыхляющей и обозначается а. Соответствующий ей энергетический уровень расположен много выше уровней орбиталей несвязанных атомов. Орбитали, меняющие знак на оси связи, обозначаются как тг-орбитали, которые тоже могут быть как связывающими (тс), так и разрыхляющими (тг). Уровни этих молекулярных орбиталей расположены соответственно ближе к уровням несвязывающих атомных орбиталей. При возбуждении могут меняться и состояния электронов, не участвующих в связи, орбитали которых локализованы на отдельных атомах ( -электроны). В спектрах комплексов ионов переходных металлов участвуют электроны, расположенные на с1-орбиталях. Электронные переходы обычно обозначают символами, соответствующими исходному и конечному одноэлектронным состояниям (например, а->а, тг->тг, п- а, и—). Однако по мере увеличения числа атомов в молекуле классификация электронньгх переходов усложняется. [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология