Кривые состояния молекул

Рис. У.б. Сравнение потенциальных кривых состояния молекулы Оа, вычисленных на основе потенциалов Ридберга (- ) и Морзе (2), II экспериментальной (сплошная линия) [35].

Рис. 6.1. Схема потенциальных кривых состояний молекул, участвующих в процессах ассоциативной ионизации и диссоциативной ион-электронной рекомбинации

Для молекул с ионной связью частота, соответствующая месту схождения кантов в спектрах поглощения, непосредственно дает энергию диссоциации О ам.. Происходит это вследствие того, что возбуждение молекулы с ионной связью приводит к переходу электрона от аниона к катиону. Следовательно, распад возбужденной молекулы приводит к образованию нейтральных атомов. Этот вывод хорошо иллюстрируют потенциальные кривые нормального и возбужденного состояний молекулы с ионной связью (рис. П,3). [c.63]

Как указано выше, молекула в невозбужденном состоянии имеет минимальную энергию. В невозбужденной молекуле ядра атомов совершают колебания относительно равновесного положения Го. Кривая энергии молекулы характеризует сумму энергетических изменений, которые происходят с уменьшением расстояния между ядрами прн образовании молекулы. За вычетом появляющейся при сближении атомов, небольшой нулевой энергии ео колебаний ядер около положения равновесия изменение энергии системы представляет сумму изменений полной энергии электронов и потенциальной энергии взаимодействия ядер. Эта сумма Ео для равновесного расстояния Го отличается от энергии образования связи св на величину ео. [c.75]

Электронные спектры — это спектры поглощения, испускания и флюоресценции. Спектр поглощения возникает при переходе обычно одного электрона с занятой МО на свободную вплоть до отрыва (спектр ионизации). Кванты, вызывающие электронный переход, велики, и частоты переходов в спектрах лежат в видимой и ультрафиолетовой областях. Для молекулы возможен ряд возбужденных состояний, каждое из которых описывается своей потенциальной кривой. Возбужденному состоянию отвечает обычно меньшая энергия диссоциации и большее межъядерное расстояние. При переходе в возбужденное отталкивательное состояние молекула диссоциирует. [c.166]

На рис. 27 представлены различные уровни потенциальной энергии двухатомной молекулы. Низший энергетический уровень, или основное состояние, выражается кривой 5о энергетические уровни, отвечающие разным колебательным состояниям молекул [c.50]

Этому препятствуют силы отталкивания. Очевидно, устойчивое состояние молекулы характеризуется некоторым равновесным расстоянием Ге между атомами, при котором силы отталкивания равны силам притяжения, а энергия минимальна (рис. 1.5). В результате на кривой потенциальной энергии образуется минимум глубиной D = Ет п- Энергию бесконечно удаленных друг от друга, а следовательно, не взаимодействующих атомов принимаем за нуль. [c.26]

Итак, химическая связь образуется в результате того, что электрон оказывается на связывающей молекулярной орбитали. При этом зависимость энергии взаимодействия от расстояния между ядрами (кривая потенциальной энергии молекулы) имеет минимум, которому соответствует наиболее устойчивое состояние молекулы (рис. 20). Координата / о этого минимума равна среднему расстоянию между ядрами в молекуле, которое называется длиной химической связи. Глубина кривой в точке минимума О представляет собой энергию химической связи, т. е. энергию, которую необходимо затратить, чтобы разрушить молекулу на исходные части. Энергия связи рассмотренного иона Н2, образованного из частиц Н и Н, составляет О = = 2,7 эВ, а длина химической связи / о = 1,06 А. [c.59]

Частота вращения (число оборотов в секунду) соответственно в 2л раз меньше. Проведенная оценка показывает, что частоты вращения небольших молекул являются величинами порядка 10 с Колебаниям молекул также соответствует дискретный набор состояний и тем самым дискретный набор энергетических уровней. Для строгого решения задачи о колебательных состояниях молекулы нужно знать для каждого колебания функцию И Щ, описывающую кривую потенциальной энергии соответствующей химической связи. Однако даже для двухатомной частицы эта функция может быть найдена только путем сложных квантовомеханических расчетов и не описывается каким-либо аналитическим выражением. [c.96]

Колебаниям молекул также соответствует дискретный набор состояний и тем самым дискретный набор энергетических уровней. Для строгого решения задачи о колебательных состояниях молекулы нужно знать для каждого колебания функцию U R), описывающую кривую потенциальной энергии соответствующей химической связи. Однако даже для двухатомной частицы эта функция может быть найдена только путем сложных квантово-механических расчетов и не описывается каким-либо аналитическим выражением. [c.106]

Возбужденные электронные состояния молекулы можно получить из основного, сообщая молекуле соответствующую энергию. Потенциальная кривая подобного состояния — кривая б на рис. 27. Электронному уровню возбужденного состояния отвечает точка минимума верхней потенциальной кривой. Энергия возбуждения определяется разностью ординат минимумов потенциальных кривых возбужденного и [c.66]

Однако, как следует из квантовой механики, потенциальные кривые одной молекулы, отвечающие состояниям одинаковой симметрии, не пересекаются принцип непересекаемости ), и истинные потенциальные кривые двух состояний имеют форму, приведенную на рис. 68, б. Кривая [c.166]

Рис. 4.2. Кривые полной энергии лтя различных состояний молекулы водорода

На рис. 4.9 представлены кривые различных состояний молекулы Нг. Энергия перехода из основного состояния в возбужденное [c.137]

А. Если при интерпретации кривых распределения за основу принять модель ассоциации молекул метанола (рис. 9.8), то можно выделить три существенно различных состояния молекул [c.238]

Предиссоциация возникает при пересечении потенциальных кривых двух различных возбужденных электронных состояний и наличия канала безызлучательного внутримолекулярного обмена энергией между ними. На рис. 3.3 показано пересечение потенциальных кривых для молекулы 5г- Так как диффузная область возникает при увеличении ширины линии отдельных вращательных переходов, то прежде всего нужно рассмотреть, чем определяется ширина линии в отсутствие безызлучательного перехода. В отсутствие молекулярных столкновений частицы остаются в возбужденном состоянии некоторый промежуток времени (радиационное время жизни то) порядка 1/Л, где Л — коэффициент Эйнштейна для спонтанного излучения. Спектральная линия имеет минимальную конечную ширину — естественную ширину линии, которая связана с радиационным временем жизни соотношением, основанным на принципе неопределенности Гейзенберга [c.51]

Между тем электронное состояние молекулы может быть различным. Например, при поглощении света подходящей частоты электрон может перейти в возбужденное состояние. В этом случае молекула в целом возбуждена и характеризуется другой потенциальной кривой. Если эта кривая имеет минимум, то молекула в возбужденном состоянии колеблется не диссоциируя, пока не перейдет в основное состояние. Таким образом, молекула одного 1и того же вещества ха.рактеризуется целым набором потенциальных кривых, каждая из которых отвечает определенному электронному состоянию молекулы. На рис. 107 показаны для примера потенциальные кривые наблюдаемых экспериментально электронных состояний молекулы кислорода. [c.202]

На рис. 109 показаны типичные потенциальные кривые двухатомных молекул в основном и электронно-возбужденном состояниях. Случай (рис. 109,а) является примером такой молекулы, у которой расстояния между ядрами в основном и возбужденном состояниях одинаковы. [c.205]

Когда Гвс велико, имеем начальные вещества молекулу АВ и атом С. Это состояние находится в верхней левой части диаграммы. В этом случае зависимость энергии от г в передается обычной потенциальной кривой для молекулы АВ. Напротив, когда велико расстояние Гав, имеем молекулу ВС и атом А. Это состояние находится в правом нижнем углу диаграммы. [c.284]

Что касается электронов, возникает вопрос о том, какая доля из их общего числа сохраняет свою преимущественную связь с определенным ядром и сколько электронов следует считать находящимися на новых молекулярных орбиталях, принадлежащих ядерному скелету молекулы в целом. Даже в простейшем случае двухатомной молекулы нельзя говорить о зафиксированных энергетических уровнях различных состояний молекулы, так как при изменениях межъядерных расстояний (при колебании ядер в молекуле, при ее растяжении от центробежной силы при молекулярном вращении) энергия связи делается переменной величиной и вместо фиксированного энергетического уровня следует представлять себе потенциальную кривую с определенной глубиной связевого минимума на ней, отвечающего энергии диссоциации. Таким образом вместо набора уровней возбужденных атомных состояний даже в простейшем случае для двухатомных молекул получается набор потенциальных кривых, а вместе с ним и большая серия принципиально новых правил, определяющих вероятности переходов с одной кривой на другую в тех или иных условиях. Для многоатомных молекул речь идет уже в свете потенциальных поверхностей. [c.128]

На глубине — 0,603 ат. ед. и на абсциссе 2 Б лежит точка для значения энергии равновесной нормальной ионной молекулы Нг через нее проходит потенциальная кривая состояния иона Нг . Расстояние (по оси ординат) от этой точки до уровня 0,5 ат. ед., т. е. 0,103 ат. ед., равно энергии диссоциации катионной молекулы На" на атомы Н + Н + е". Расстояние между точкой, соответствующей нормальной молекуле Нг и лежащей на ординате —1,175 ат. ед. и ординатой —1,00 ат. ед. равно энергии диссоциации для процесса [c.132]

Обычно водород противопоставляют как химически активный элемент его соседу по Системе гелию как инертному элементу, не подчеркивая при этом существенного значения проблемы причин инертности и известной относительности определений самих понятий реакционной способности и инертности. В учебниках упоминается первое возбужденное состояние молекулы водорода, характеризуемое обычно лишь сокращенным символом 2 и соответствующей круто ниспадающей репульсивной кривой, заканчивающейся диссоциацией молекулы на невозбужденные, свободные атомы Н15 [c.155]

Рис. 3, Криаые потенциальной Рис. 4. Кривые потенциальной энер-энергии для двух электронных гии некоторых квантованных состоя-состояний молекулы, инй молекулы водорода,

Ма рис. 4 кривая А соответствует нормальному состоянию молекулы оно является синглетным (спины обоих электронов антнпараллельны). Минимальное расстояние между ядрами 0,75 А отвечает равновесному состоянию молекулы, кривые В и С — двум возбужденным синглетным состояниям молекулы Нг 2 2 и 2 П. Наличие минимума характеризует состояние устойчивого равновесия. Кривая О характеризует [c.16]

Мы рассмотрели потенциальную кривую с позиций классическо механики. Квантовая механика вносит свои поправки в состоянии, отвечающем минимуму потенциальной кривой ядра неподвижны, значит, одновременно точно определены координата (г ) и импульс ядер (р — 0). Это противоречит принципу неопределенности Гейзенберга, и поэтому такое состояние неосуществимо. Параметры и Д относятся, таким образом, к гипотетическому (воображаемому) состоянию молекулы. В действительности же ядра колеблются около положения равновесия, даже и при О К, и реальная энергия молекулы оказывается выше минимума кривой на величин / энергии нулевых колебаний молекулы Бц (см. рис. 27). Определяемая на опыте энергия диссоциации отсчитывается не от минимума потенциальной кривой, как, а от уровня нулевых колебаний (см. горизонталь 1—2 на кривей а, рис. 27). Поэтому [c.66]

I описывает основное состояние молекулы >1аС1, диссоциирующей на атомы. Почему именно такой вид имеет кривая, нетрудно понять. При медленном (так называемом адиабатическом ) сближении атомов натрия и хлора, следуя по этой кривой, система все время избирает путь наименьшей энергии, т. е. наибольшей устойчивости. От бесконечности до области вблизи точки пересечения взаимодействие атомов носит в основном ковалентный характер, левее этой области электронная плотность успевает перераспределиться так, что реализуется взаимодействие, близкое к ионному. Истинная потенциальная кривая вблизи равновесного расстояния очень близка к кривой идеальной ионной молекулы, это объясняет удачный расчет на основе ионной модели ряда молекулярных параметров. [c.166]

Кривая 2 относится к реальному, но уже возбужденному состоянию молекулы Na l, продуктами диссоциации при котором будут ионы Na и СГ. Таким образом, кривая основного состояния I, как принято говорить, коррелирует с атомными продуктами диссоциации , а кривая возбужденного состояния 2 — с ионными. [c.166]

Метод Гейтлера—Лондона предсказьшает, что энергетическая кривая, соответствующая синглет-ыому состояншо, имеет минимум, в то время как триштетное состояние отвечает отталкиванию атомов водорода. Следовательно, в три-плетном состоянии молекула водорода не может существовать, а в синглетном состоянии Р молекула устойчива. [c.105]

Поскольку в возбужденных, состояниях молекулы азота происходит заселение электронами высоколежащих антисвязывающих МО 7г 2р-типа (см. разд. 4.6), порядки связей Ы —N становятся меньще, а длина больще, чем в основном электронном состоянии. Для некоторых потенциальных кривых (рис. 5.8) вообще отсутствуют минимумы, и они имеют отталкивательный характер во всей области межъядерных расстояний. [c.165]

Рис. 54. Кривые потенциальной энергии связи О—О для различных электронных состояний молекулы перекиси диа-цитила

Интересно состояние HЧ,g 15ст45аг, которое имеет кривую, пересекающуюся с репульсивной кривой О Ед 15ст35о- и возмущающую ее. Потенциальная линия НЧ,1 заканчивается на пределе Н 5 + НЗа . Эта потенциальная кривая проходит так близко от кривой основного состояния молекулы Нг, что может способствовать преионизации и переходу на электронный уровень молекулярного иона Н 2 - Для этого надо, чтобы в состоянии Я Ед накопилось небольшое количество колебательных квантов, в результате чего энергия превысит ординату —0,604 ат. ед. Тогда уже экзотермически может совершиться переход в основное или слегка возбужденное состояние ионной молекулы Н2 с одновременным выбрасыванием электрона. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология