Вращательные спектры, области

ИК-спектры возникают в результате возбуждения колебаний атомов и целых группировок в молекуле в результате поглощения тепловых квантов энергии, расположенных от 760 нм (граница ИК-спектров с видимой областью) до 200 см (граница с вращательными спектрами). Область от 200 до 10" см относится к длинноволновой ИК-спектроскопии (ДИК), в которой проявляются вращательные движения молекул. [c.113]

Наименьшее значение имеет энергия вращательных переходов в молекулах ей соответствует излучение, лежащее, в дальней инфракрасной области. Вращательные спектры можно наблюдать п чистом виде без наложения на них изменений в других видах движения — колебательных н электронных переходов. [c.65]

Для краткости называют электронно-колебательно-вращательный спектр просто электронным спектром. Он чрезвычайно сложен и состоит часто из множества серий полос в УФ и видимой области. Каждая серия отвечает одному электронному переходу. Энергия квантов, возбуждающих такие переходы, лежит в области 40—400 кДж/моль или 10 000—100 ООО см-1. [c.143]

Кванты более низкой энергии в области 0,5—40 кДж/моль отвечают переходам между колебательными уровнями. При этом неизбежно происходит изменение и вращательных состояний, более низких по энергии, и возникает колебательно-вращательный спектр. Энергия перехода кол-вр и частота линии у в спектре связаны соотношениями [c.143]

Вращательные спектры комбинационного рассеяния можно использовать для определения вращательных постоянных и других констант гомонуклеарных молекул На, О2, СЬ, которые не имеют спектров поглощения в ИК-области. Для этого нужны приборы высокой разрешающей силы, так как комбинационные смещения во вращательных спектрах малы и стоксовы линии лежат очень близко к релеевской, затмевающей их своей интенсивностью. Поэтому наряду с КР-спектрами для указанной цели используют с большим успехом электронные спектры. [c.155]

Колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул лежат, как правило, в ИК-области. Каждый колебательный переход сопровождается большим числом вращательных переходов, поэтому вместо одной линии перехода в спектре возникает полоса. При хорошем разрешении можно определить отдельные линии, связанные g [c.155]

По правилу отбора для спектров поглощения в микроволновой и дальней ИК-области Д/ = / — j" = +1. Положение линий во вращательном спектре может быть записано в виде [c.22]

Во вращательном спектре поглощения некоторого вещества НХ в дальней ИК-области спектра наблюдается несколько линий поглощения с волновыми числами (м ) 13649,4 15355,6 и 17061,8. Равновесное межъядерное расстояние = 1,4146- Ю м. Определите атомную массу атома X. [c.25]

Вращательным переходам в молекулах отвечают излучения в дальней инфракрасной области спектра. При возникновении этих спектров ввиду малОсти энергетических изменений в молекуле не возникает ни колебательных, ни электронных переходов. Колебательным переходам соответствует излучение в ближней инфракрасной области спектра. При изменении колебательной энергии молекулы всегда изменяется скорость ее вращения обычно при этом образуется колебательно-вращательный спектр. [c.65]

Чисто вращательные спектры лежат в далекой инфракрасной области, в связи с чем их измерение связано с большими экспериментальными трудностями. Поэтому удобно изучать колебательновращательные спектры, которые лежат в более близкой инфракрасной области и более доступны измерению. Их изучают при помощи термометров сопротивления, термоэлементов и фотоэлементов или используют фотографические пластинки с эмульсией, чувствительной к инфракрасным лучам. [c.70]

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]

Микроволновая газовая спектроскопия. Вращательные спектры многих молекул газов и паров отвечают области миллиметровых и сантиметровых волн (1 мм — 30 см). Следовательно, энергию вращательных переходов молекул можно исследовать с помощью радиоизлучения. [c.177]

В ИК и микроволновой областях исследуется поглощение газообразных веществ Вгг, ССЬ, СеНе, НгО. Укажите, для каких из этих веществ будет наблюдаться колебательный и для каких — вращательный спектр. [c.8]

Что представляет собой чисто вращательный спектр поглощения двухатомной молекулы как жесткого ротатора и в какой области он проявляется [c.9]

Во вращательном спектре вследствие разницы в моментах инерции, в колебательном вследствие различной частоты колебаний. 1.5. 2,32Х ХЮ м. 1.6. 2559,4 5028,5 см ИК-область. 2.1. Молекула Вга [c.88]

При изменении вращательной энергии возникают спектральные линии, расположенные в длинноволновой инфракрасной и в микроволновой областях (А,>50 000 нм). Изменение колебательной энергии обычно связано с одновременным изменением энергии вращения. При этом получают колебательно-вращательный спектр (X от 1000 до 50 000 нм). Изменения энергии электронов связаны с двумя другими составляющими энергии, поэтому полосатый электронный спектр особенно сложен. Он охватывает видимую и ультрафиолетовую области (Л от 50 до 1000 нм). Теоретическая интерпретация этих спектров дана в разд. 6.1. [c.353]

Вращательный спектр поглощения наблюдается только у веществ, находящихся в газообразном состоянии. Это обусловлено тем, что энергия межмолекулярного взаимодействия между молекулами в жидком и твердом состоянии вещества превышает энергию вращения. Чисто вращательные спектры поглощения наблюдаются в микроволновой и дальней инфракрасной (ИК) области спектра. [c.8]

Разности энергий, соответствующих электронным уровням, относительно велики, и поэтому излучение, поглощаемое при переходах с одного такого уровня на другой, лежлт в далекой ультрафиолетовой области спектра. Разности энергий колебательных уровней меньше, и излучение, поглощаемое при колебательных переходах, лежит в инфракрасной области (примерно от 3 до 50 / ). Разности энергий вращательных уровней малы, и поэтому чисто вращательный спектр лежит в далекой инфракрасной и микроволновох областях. Схематическая диаграмма уровней дава на рис. 1. [c.293]

Электронные переходы в молекуле определяются ее внутренними движениями, как и в случае атома. При поглощении и излучении молекулами световой энергии, кроме изменения электронного состояния молекулы, происходят изменения колебательного двн>кенця различных частей мо.яекулы и ее вращательного движении в целом. Изменения энергии при электронных переходах имею ] величины, примерно в десять раз превышающие изменения энергии колебательных движений и в тысячу раз превышающие изменения энергии вращательного движения. В соответствии с этш[ электронные переходы чаще всего дают спектры излучения или поглощения в видимой или ультрафиолетовой части спектра. Колебательные и вращательные спектры в соответствии с меньшей величаной изменения энергии проявляются в инфракрасной области На электронные спектры всегда накладывается влияние одновременно происходящих изменений энергии колебательного и вращательного движений, а на колебательные спектры — влияние изменений энергий вращательного движения. В чистом виде проявляются только вращательные спектры (в далекой инфракрасной области). По ним можно вычислить главные моменты инерции молекул и определить их геометрические размеры и конфигурации. [c.91]

Энергия колебательных переходов приблизительно в 10 раз больше энергии вращательных переходов соответствующее им излучение лежит в ближней инфракрасной области. Изменения в колебатель[Юм движении молекулы всегда сопровождаются изме-иенпямн во вращении, поэтому колебательный спектр в отличие ог враи ательиого не может наблюдаться в чистом виде эти спектры всегда накладываются друг на друга, образуя колебательно-вращательный спектр. [c.65]

По (46.8) определяется момент инерции молекулы /(H l) = 2,71 х X 10" кг и по (46.3) — межъядерное расстояние /-(H l) = = 1,29 10 м. Из формулы (46.13) следует, что частоты линий во вращательных спектрах тем меньше, чем больше момент инерции молекулы. Только спектры молекул гидридов, как более легких, лежат в дальней ИК-области. Вращательные спектры негидридных двухатомных молекул, начиная от очень легкой молекулы СО и кончая более тяжелыми, лежат в диапазоне Рис. 71. Схема спектра погло- сверхвысоких радиочастот. Высо-щения жесткого ротатора кая чувствительность И разреша- [c.154]

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]

Серийные ИК-спектрометры записывают процент пропускания света образцом (который легко пересчитать в оптическую плот-гюсть) и осуществляют линейную развертку по волновым числам (реже по длинам волн). Если требуется точно установить положение полос поглощения в спектре вещества, то достаточно перед записью спектра образца записать спектр пленки полистирола, который дает сильные полосы при 906, 1028, 1494, 1603, 2925 и 3028 см-. В дальней ИК-области калибровку можно провести по вращательному спектру какого-либо газообразного вещества, а в ближней ИК-области — по обертонам валентных колебаний жидких соединений (для бензола 1,143 и 0,874 мкм). [c.205]

II е г z b е г g G., Р а t а t F., S р i n к s J. W. T. Колебательно-вращательные спектры молекул, содержащих изотоп водорода с массой 2 в фотографируемой инфракрасной области. /. Physik., 1934, 92, 87—99. [c.666]

Поглощение инфракрасного излучения (2,5—25 мк) частицами вещества приводит к изменению вращательно-колебательного состояния молекулы и возникновению молекулярного вращательноколебательного спектра. В далекой ИК-области возникают лишь вращательные спектры молекул. [c.228]

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]

Колебательно-вращательный спектр называют также ин -фракрасным спектром. Такие спектры очень разнообразны, особенно в случае свободных молекул (в газах при уменьшенном давлении). Разрешающая способность обычного спектрального прибора слишком мала для разделения индивидуальных линий, вызванных вращательными Переходами. При повышении давления или при конденсировании фаз эти линии исчезают, так как продолжительность существования отдельного вращательного состояния настолько сильно изменяется. при соударениях молекул, что наблюдается уширение и перекрывание линий. Спектры в ближней инфракрасной области 1(Л от 1000 до 50 000 нм) обусловлены колебаниями атомов. При этом, различают колебания вдоль валентных связей атомов (валентные) и колебания с изменением валентных углов (деформационные). Колебания возникают, если поглощение электромагнитного излучения связано с изменением направления и величины дипольного момента молекул. Поэтому молекулы, состоящие, например, из двух атомов, не могут давать инфракрасные спектры. Симметричные валентные колебания молекул СОг также нельзя возбудить абсорбцией света. Отдельные группы атомов в молекулах больших размеров дают специфические полосы поглощения, которые практически не зависят от строения остальной части молекулы. Этот факт используЮ Т для идентификац,ии таких групп. В симметричных молекулах колебания одинаковых групп энергетически равноценны и поэтому вызывают появление одной полосы поглощения. По такому упрощению ИК-спектра можно сделать вывод [c.353]

При данном колебательном переходе с частотой Vo возникает полоса, отдельные линии которой отвечают различным комбинациям Vo + Увр. Частоты колебательных квантов V простираются от 30 до 4000 см"1 (X от 0,3 мм до 2,5 мкм). Это далекая инфракрасная область, вплотную смыкающаяся с областью миллиметровых радиоволн. Кванты еще более низкой энергии, менее 0,5 кДж/моль, могут вызвать только переходы между вращательными уровнями и дают начало чисто вращательному спектру. Энергии перехода е р и Vвp связаны соотношением = /гv p. Каждая линия в таком спектре имеет частоту v вр, отвечающую г-му вращательному переходу. Вращательный спектр имеет частоты порядка 10" — 1 см и простирается в область субмиллиметро-вых, миллиметровых (микроволновая (МВ) область) и сантиметровых радиоволн. На рис. 66 представлены схемы двух уровней (А и В) электронной энергии и соответствующие им колебательные и вращательные уровни. [c.143]

Если Дбвл в ( 1.192) равно нулю, т. е. изменение характера движения в молекуле происходит в пределах данного электронного состояния, то возникает колебательно-вращательный спектр, располагающийся, как уже известно, в близкой инфракрасной области. Если и Декол = 0. то образуется уже также описанный вращательный спектр в далекой инфракрасной области. [c.253]

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]

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]

Вращательные спектры полярных молекул газов лежат в дальней инфракрасной и микрово.шовой областях электромагнитного спектра Изучение вращательных спектров, которое позволяет оценить разность энергий между вращательными энергетическими уровнями, приводит к определению момента инерции молекулы. Последний может быть использован для весьма прецизионного вычисления длин связей и углов между ними, если учесть подобные данные об изотопных молекулах, у которых, как следует ожидать, те же самые длины связей и углы между связями. Прецизионность метода обусловлена высокой разрешающей способностью, достижимой в микроволновой области, где можно разделить линии, отличающиеся всего на 4-10" см . [c.196]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология