Тетраэдрические молекулы колебательные спектры

Снять спектр поглощения метана, подобно съемке спектра полистирола. 7. Проанализировать полученный спектр, отнести полосы поглощения к деформационному симметричному и асимметричному колебаниям, помня, что должны наблюдаться Р- и / -ветви, которые могут быть не разрешены на отдельные полосы поглощения. 8. Определить деления шкалы длин волн для С-ветвей, соответствующих деформационным колебаниям молекулы метана. 9. Определить волновые числа основных полос поглощения деформационных колебаний, пользуясь дисперсионной кривой. 10. Построить дисперсионную кривую прибора ПСП-12 с призмой как это описано на стр. 47 п.п. 16—22. Начальное деление шкалы длин волн 12,80, скорость записи спектра 3. Зеркальную заслонку открыть, когда на шкале будет деление 13,00. Конечное деление шкалы 15,00. 11. Сопоставить спектр полистирола со спектром, изображенным на рис. 31,6, определить деления шкалы длин волн для каждого максимума и построить дисперсионную кривую. 12. Установить газовую кювету, заполненную метаном перед входной щелью прибора и снять спектр поглощения метана подобно съемке спектра полистирола. Если окажется поглощение, близкое к 100%, то определить деление шкалы длин волн, соответствующее участку спектра с максимальным поглощением, установить это деление на шкале. Частично разбавить метан в газовой кювете воздухом при помощи резиновой груши, наблюдая за движением стрелки записывающего приспособления. Она должна сместиться примерно на 20 делений. 13. Повторить съемку спектра метана при тех же условиях. 14. Определить волновое число полосы поглощения (С -ветви), соответствующей асимметричному колебанию метана, пользуясь дисперсионной кривой. 15. Определить среднее значение Дсо в Р-ветви вращательно-колебательного спектра метана, пользуясь дисперсионной кривой. 16. Рассчитать момент инерции молекулы метана "по уравнению (1,39). 17. Определить межатомное расстояние С—Н, исходя из того, что молекула метана имеет тетраэдрическую структуру и угол Н—С—Н составляет 109°28. 18. Сопоставить полученное значение волнового числа колебания и межатомное расстояние с табличными данными. [c.63]

Подобные же требования могут быть предъявлены и к упругим постоянным валентных углов, хотя в некоторых случаях, возможно, имеет смысл их несколько смягчить. В работах [74, 57] было показано, что конформации молекул могут быть рассчитаны с удовлетворительной точностью, если предположить, что упругая постоянная определяется только валентным состоянием атома. Например, постоянные углов ССС, НСС и НСН одинаковы, поскольку в верщинах этих углов лежат тетраэдрические или тригональные атомы углерода. Возможно, что это предположение окажется слишком грубым, если мы захотим рассчитать частоты колебательных спектров молекул. Однако в любом случае для расчетов многочисленных свойств углеводородов (а число этих соединений неисчерпаемо) нам потребуется знание всего лишь 10— 15 эмпирических постоянных — параметры потенциалов С. .. С, С. .. Н и Н. .. Н и несколько упругих постоянных. [c.29]

Приведем довод, свидетельствующий в пользу того, что молекула анилина не плоская. Если бы она была плоской, то вместо приблизительно тетраэдрической гибридизации, как в молекуле аммиака, атом азота имел бы тригональную гибридизацию. Такая замена требует некоторой энергии, величина которой может быть определена из колебательного спектра аммиака. При возникновении так называемого инверсионного спектра атом N переходит через плоскость трех атомов- [c.281]

Данные о разрушении структуры воды ионами с низкой плотностью заряда получены главным образом кинетическими (разд. З.Д). и термодинамическими (разд. З.В) методами. Дифракционные исследования указывают на возмущение главного максимума радиальной функции распределения воды в растворах и изменение положения максимума (последнее отражает влияние расстояния наибольшего сближения молекул воды Н20 -ОН2). Если, например, вычесть из положения главного максимума (2,5 — 3,5 А), наблюдаемого для раствора КС1, вклад от 4 (или более) расстояний К —О и 8 расстояний С1-0 (верхний предел, основанный на структурных соображениях), то разность все еще соответствует координационному числу воды, равному 7,2, тогда как в чистой воде координационное число равно 4,4. Таким образом, в этом растворе соли тетраэдрическая координация воды нарушена в сторону более плотной упаковки молекул (более высокое п) [105]. Далее приведены более существенные доказательства, полученные из колебательных спектров и данных по рассеянию холодных нейтронов. [c.255]

Таким образом, анализ известных данных для кислородных соединений хлора, фосфора, серы, селена и некоторых других элементов показывает, что однотипные структурные и, по-видимому, силовые параметры в тетраэдрических узлах Y XO Im (где Y — одновалентный заместитель, X — центральный атом тетраэдрической молекулы или иона) обладают определенной устойчивостью и характерным ходом изменения в зависимости от величины заряда п — т. Эти закономерности могут быть использованы, например, для оценки силового поля молекул и ионов при обработке их колебательных спектров. Такие оценки, как было показано выше на примере перхлорат-иона, могут приводить к вполне удовлетворительным результатам. [c.216]

Таким образом, подводя итог рассмотрения и обсуждения колебательных спектров различных соединений РЗЭ с тетраэдрическими анионами ХО4 , можно считать, что возможны два подхода к интерпретации этих спектров. В случае безводных соединений, как правило, является достаточным использование представлений о локальной симметрии ионов Х0 в кристаллической решетке. Для кристаллогидратов такой подход не является удовлетворительным. Наличие воды в соединениях и конкуренция за место в координационной сфере между молекулами. Н2О и группами ХО4 , а также стремление РЗЭ сохранить высокое координационное число приводит к тому, что группы Х0" функционируют как разнотипные лиганды. Это находит свое отражение в специфических особенностях колебательных спектров групп ХО4 , а также молекул воды. [c.298]

СЯ в инфракрасном спектре, часть в спектре комбинационного рассеяния, а некоторые будут запрещены. Применяя описанный подход и используя дополнительные хорошо известные данные колебательной спектроскопии (такие, например, как положение характеристических частот), можно показать, что молекула бензола представляет собой правильный шестиугольник [18—21], молекула циклогексана существует в форме кресла [22, 23], а метан имеет тетраэдрическое строение. Классическим примером определения конформаций методами колебательной спектроскопии может служить серия работ Мидзусимы и сотрудников, посвященная спектральным исследованиям этана и его галогенпроизводных. Подробный обзор этих работ содержится в монографии Мидзусимы [24]. [c.174]

Свободная молекула F4 имеет тетраэдрическую симметрию Td, что приводит к четырем нормальным колебаниям vi(/li), Уг( ), vs(f2) и V4(f2). ИК-спектр и спектр КР твердого F4 при 70 К приведены на рис. И. Из формы полос ясно, что структура является хорошо упорядоченной и вращательное движение, обнаруженное методом ЯМР, происходит за время, значительно большее, чем время колебательных переходов. Кроме того, расщепление большинства фундаментальных мод указывает на то, что в ячейке находится более чем одна молекула, или позиционная симметрия молекул ниже Та (возможно, справедливы оба предположения). [c.400]

Невозможно использовать для этой цели величины колебательных частот NHg и NH [, известные из рамановских или инфракрасных спектров, так как они относятся к сольватированному иону аммония, колебательная частота которого должна очень сильно отличаться от колебательной частоты для газообразного иона. Действительно, частота одного из асимметричных колебаний тетраэдрического иона NH 3210 см , т. е. даже меньше, чем соответствующая частота 3334 см пирамидальной молекулы NHg. Такое простое сравнение колебательных частот является, строго говоря, неверным вследствие различной конфигурации атомов и различных типов нормальных колебаний. С другой стороны, кажется возможным заключить из близости колебательной частоты NHg в аминокомплексах Ag, Си, Zn (3300 см ) и колебательной частоты газообразной молекулы (3336 см ), что в этих комплексах молекула аммиака связана главным образом за счет ионного диполя, а не обменных сил. [c.351]

Продоммом [746] и Порай-Кошицем с сотрудниками [747, 748] получены спектры комбинационного рассеяния различных образцов силикатных стекол. Касаясь структуры натриевоборосиликатных стекол, Порай-Кошиц предположил, что кремнеземистый каркас существует в них до выщелачивания и что опалесценция обусловлена дифференциацией стекол по составу на кремнеземистую (каркас) и боратную (диспергированная фаза) компоненты. Колесова [749] подвергла критике объяснение колебательных спектров кристаллических силикатов и силикатных стекол, данное Шефером, согласно которому указанные спектры рассматриваются как результат некоторого возмущения колебаний тетраэдрической группы ЗЮ, уподобляемой пятиатомной молекуле типа ССЬ. Автор полагает, что полоса 12—13 мк, встречающаяся в спектрах силикатных стекол, не может быть доказательством существования кристаллитов в стекле. Антал и Вебер [750], а также Пребус и Миченер [751] исследовали [c.324]

На рис. 39 приведены инфракрасные спектры некоторых типичных аммино-комплексов. Несмотря на то что структура аммино-ко.мплексов в целом весьма сложна, их колебательный спектр можно понять, если использовать простую модель 1 1 (т. е. М—NHз). Нормальные типы колебаний такой простой модели можно представить как колебания тетраэдрической молекулы 2ХУз, которые показаны на рис. 40. Таким образом, для модели комплекса 1 1 можно ожидать шесть следующих колебаний антисимметричное и симметричное колебания Нз, дважды вырожденное деформационное колебание ЫНз, симметричное деформационное колебание NHз, маятниковое колебание МНз и валентное колебание М—N. В соответствии с правилом отбора для точечной группы Сз(, эти колебания активны как в инфра-красно.м спектре поглощения, так и в спектре комбинационного рассеяния. Из этих шести колебаний валентные колебания Нз можно отнести эмпирически, так как соответствующие полосы всегда проявляются в интервале 3400 и 3000 см-. Три деформационных колебания были впервые отнесены Накагавой и Мидзусимой [1, 2] на основе расчета нор.мальных колебаний модели комплекса 1 1, подобной той, которая показана на рис. 40. Однако отнесение полосы валентного колебания М—N все еще подвергается сомнению. Каждый тип колебаний подробнее будет рассмотрен в дальнейшем. [c.197]

Структура одноядерных карбонилов относительно проста и поддается определению па основании колебательного спектра без особых затруднений. Рядом исследователей был предпринят анализ нормальных колебаний, и для большей части таких соединений имеется полное отнесение частот. В табл. 57 приведены симметрия, наблюдаемые валентные частоты С—О и М—С и силовые постоянные растяжения связи М—С. Для тетраэдрической молекулы М(С0)4 теория групп предсказывает только одно валентное колебание СО, активное в инфракрасном спектре (F2), и два колебания, активных в спектре комбинационного рассеяния А и Л2). То же справедливо и для валентных колебаний М—С. Как видно из табл. 57, число наблюдаемых полос находится в соответствии с этим предсказанием. Частота валентных колебаний СО заметно уменьшается при переходе от Ni( 0)4 к [Ре(С0)4р-. Это может быть результатом возрастания в том же порядке обратной донации электронов от металла к группе СО. Как видно из табл. 57, [c.241]

На рис. 7.29 показаны конфигурации молекул и приведены структурные параметры в тех случаях, когда они были определены. Тетраэдрическая конфигурация молекулы Хе04 была определена на основании колебательного спектра. Трехокись ксенона имеет ожидаемое пирамидальное строение, но следует отметить, что, хотя связи Хе—О предпочтительнее считать двойными, валентный угол очень невелик. Это согласуется с общим правилом, что при уве- [c.203]

Две группы ученых исследовали [109, ПО] тетраэдрическую молекулу Se02p2 ( 2v), спектр которой аналогичен спектру СгОгРг [111]- Проведено также сравнение с колебательными частотами родственных соединений SO2P2 и SO2P I [112]. [c.41]

Позднее теория вращательно-колебательных спектров тетраэдрических молекул. ХУ4 была развита с учетом возмущений более высоких (третьего и четвертого) порядков [58—61], что привело к объяснению деталей спектра, касающихся частот переходов и их интенсивности. Так, на основе более полной теории Херранца и др. [167] проанализированы дважды вырожденные полосы V2 в ИК-спектре высокого разрешения молекул СН4 и С04 при этом удалось объяснить все наблюдаемые детали с использованием только шести молекулярных постоянных, тогда как на основе старой теории [163, 164] для объяснения более сильных линий полосы V2 в спектре КР молекулы СВ4 требовались все девять постоянных. Также успешно были проанализированы ИК-полоса vз молекулы СН4 [59], ИК-полоса V4 молекулы СН4 [60] и ИК-полосы vз молекул 2СН4 и СН4 [168]. [c.248]

Наибольшее количество сведений и вместе с тем наиболее разноречивые мнения имелись о конфигурации связей атома N в анилине и его производных. Так, были сделаны чисто качественные выводы о пирамидальной конфигурации связей атома N в анилине СбНзМНг со средним валентным углом атома N. близким к тетраэдрическому, на основе измерений дипольных моментов [43], измерений константы Керра [44], дипольной релаксации [45], и УФ-спектров поглощения [46]. Из колебательных спектров анилина Эвансом был сделан вывод о неплоской конфигурации молекулы анилина и [c.385]

Экспериментальные данные подтверждают тетраэдрическую конфигурацию молекулы с расположенным в центре атомом кремния. Межатомное расстояние Si—С1 в молекуле тетрахлорсилана составляет 2,02 0,02 А [1, 2]. Эта величина на 0,16 А меньще суммы ковалентных радиусов кремния и хлора, поэтому Полинг [2] считает, что связь Si—С1 близка к полуторной. Однако при изучении колебательных спектров соединений ряда (С2Н5)з31Г (Г — галоген) не было получено данных, подтверждающих это предположение [3]. Полиморфных превращений тетрахлорсилана при давлениях вплоть до 12 500 атм не обнаружено. Ассоциация в парах отсутствует [4—6]. Тетрахлорсилан может быть отнесен к числу довольно хорошо исследованных соединений. Многие его свойства изучались различными исследователями, причем в относительно широком температурном диапазоне [7, 8] (см. Приложения 1, 2). [c.5]

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]

Ядра со спином имеют сферически симметричное распределение заряда и поэтому не взаимодействуют с электрическим полем молекулы. Ядра же со спином 1 и более имеют электрические квадрупольные моменты, и можно считать, что распределение заряда у этих ядер имеет форму сфероида, вокруг главной оси которого происходит вращение ядра. Квадрупольный момент может быть положительным (вытянутый сфероид) или отрицательньш (сплюснутый сфероид). Энергии сфероидальных зарядов зависят от их ориентации относительно градиентов окружающего электрического поля. В молекулах определенного типа, в которых преобладает сферическое или тетраэдрическое распределение заряда (например, в ионе аммония ЫН4), электрические градиенты либо отсутствуют, либо незначительны, вследствие чего не происходит возмущения квадрупольного момента за счет колебательных движений молекулы. Однако у большинства молекул градиенты электрического поля значительны и могут взаимодействовать с ядерными квадруполями. В результате колебательные движения остова таких молекул могут вызывать быстрые изменения спиновых состояний. Это еще один механизм обмена энергией между спиновой системой и решеткой, т. е. один из важных вкладов в спин-решеточную релаксацию он может приводить к заметному уширению резонансных сигналов. По этой причине линии в спектрах таких ядер, как или N (квадрупольный момент Q положителен) или О, и (Q отрицателен), могут быть настолько широкими, что их трудно или даже невозможно обнаружить. Ядерная квадрупольная релаксация может также оказывать влияние на ядра со спином /г, если они находятся в достаточной близости от ядра со ОПИНОМ 1. Мы рассмотрим эти вопросы в гл. 13. [c.35]

Для диапазона 2,2—4,2 мкм Пайн [104] использовал спектрометр, работающий на разностной частоте прп смешении в кристалле LiNbOs излучения перестраиваемого лазера на красителях, работающего в непрерывном режиме, с излучением аргонового лазера с фиксированной частотой [66]. При работе обоих лазеров видимого диапазона в одномодовом режиме Пайн получил перестраиваемое по частоте инфракрасное излучение мощностью 1 мкВт со спектральным разрешением 5-10 см (15 МГц) и плавной перестройкой электронными средствами в пределах 1 см . С помощью этой установки он из.мерил ограниченные доплеровским уширением спектры колебательной полосы з молекул СН4 и СН4 и с высокой точностью определил тетраэдрическое расщепление в Р- и R-ветвях. Полученное высокое разрешение существенно для выбора одной из двух моделей, предложенных для описания колебательно-вращательного взаимодействия высокого порядка, вызывающего расщепление вращательных уровней. Были исследованы также [105] уширение и сдвиг молекулярных линий при низком и высоком давлениях (давление атмосферного воздуха). [c.269]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология