Вращательная структура

Рис. 10. Вращательная структура полосы 3019 см ( >а) метана.

При исследовании замороженных соединений необходимо учитывать, что низкие температуры и твердая фаза, в которой находится образец, вносят свою специфику в ИК-спектр. При низких температурах полосы поглощения из-за потери вращательной структуры сужаются и становятся острыми, что улучшает разрешение и облегчает отнесение полос к определенным частотам. Устранение наложения полос при лучшем разрешении может привести к увеличению их пиковой интенсивности. Если охлажденное [c.218]

Получены колебательно-вращательные полосы поглощения газообразных хлористого водорода и йодистого водорода. Для какого из этих веществ разность волновых чисел между двумя соседними линиями тонкой вращательной структуры будет больше Почему [c.9]

Тонкую вращательную структуру спектра удалось разрешить только для немногих углеводородных молекул. Кроме метана и ацетилена, уже упоминавшихся выше, к таким углеводородам относятся этилен, этан и циклопропан. Остальные углеводороды имеют слишком низкую симметрию, слишком большие моменты инерции или то и другое одновременно, чтобы тонкая структура их спектров могла быть разрешена 1. [c.307]

Разность волновых чисел двух соседних полос во вращательной структуре [c.36]

Таким образом, исчезновение вращательной структуры полос объясняется тем, что молекула распадается за время, меньшее времени одного оборота, хотя она успевает совершить при этом значительное число колебаний (- 100), поэтому квантование колебательных движений остается возможным. [c.67]

V = (Од не проявляется в спектре, и между двумя ветвями равноотстоящих линий возникает так называемый нулевой промежуток величиной 4 В (см. рис. 72). Найдя расстояния между соседними линиями вращательной структуры = 25, определяют вращательную постоянную и другие характеристики, как это делается для чисто вращательных спектров. Для большей точности надо учесть нежесткость молекулы и ангармоничность колебаний. [c.166]

На этом примере видно преимущество электронных спектров в ИК-спектрах неполярная молекула 1а и ей подобные неактивны, здесь же удается исследовать их диссоциацию, а также определить из колебательно-вращательной структуры молекулярные постоянные (Од, Ге и др. [c.168]

В жидком и твердом состоянии на спектр молекулы влияет межмолекулярное взаимодействие. При растворении или сжижении происходит беспорядочное возмущение уровней энергии молекулы за счет силового поля среды. Это приводит, с одной стороны, к исчезновению вращательной структуры и расширению полос, с другой — к смещению частот в спектре. Ослабление химических связей под влиянием взаимодействия молекул выражается в уменьшении силовых постоянных и, следовательно, частот в спектре на величину Av, называемую низкочастотным сдвигом (Av 1 — 10 м ). В кристаллическом состоянии низкочастотный сдвиг меньше, чем в растворе. Так, для молекулы СОа в ИК-спектре кристалла и водного раствора [c.178]

Как было уже отмечено, при увеличении моментов инерции молекулы отдельные линии быстро сближаются, сливаются и вращательная структура исчезает. В соответствии с этим при давлениях порядка атмосферного рассмотренные эффекты велики для легких молекул и быстро уменьшаются и исчезают для тяжелых. Например, при анализе газообразных углеводородов Сд наблюдалась линейная зависимость Е от для всех компонентов [5151. При анализе газов С —С4 необходимо учитывать указанные выше эффекты, которые, естественно, усложняют анализ многокомпонентных смесей, но отнюдь не делают его невозможным (см. ниже). [c.496]

Из сказанного следует также, что по приводимым в настоящем Справочнике спектрам газов нельзя оценивать коэффициенты погашения и использовать их для количественных измерений и тем более для оценок абсолютной интенсивности полос. Измерения абсолютной интенсивности полос поглощения газов основаны на экстраполяции к бесконечно малым величинам Р Х (см., например, [5501) или на полном уничтожении вращательной структуры при достаточно высоком давлении [3921. [c.496]

Рис. 17. Вращательная структура параллельной полосы 4 + > б и перпендикулярной полосы 3 5 (//) этина

Частично разрешена вращательная структура. [c.529]

Трудно разрешимы. В тех случаях, когда структура в спектре существует, определенные переходы могут быть разрешены или запрещены правилами отбора для вращательных и колебательных переходов. Эти правила также основаны на приближении Борна — Оппенгеймера, предполагающем разделение волновых функций отдельных мод. В асимметричной молекуле не существует ограничений на возможные колебательные переходы, так что ее спектр соответственно достаточно сложен. В симметричной молекуле только колебательные уровни той же колебательной симметрии для частиц на верхнем и нижнем электронных уровнях могут сочетаться друг с другом. Это значит, что, хотя все симметричные колебания сочетаются друг с другом, для антисимметричных колебаний возможны лишь переходы с До = 0, 2, 4 и т. д. Вращательная структура в электронной спектроскопии особенно сложна, поскольку вращательный момент молекулы может взаимодействовать с электронным моментом, причем известно несколько типов и случаев такого взаимодействия. Более того, возможные для молекулы вращения зависят от ее формы (линейная, симметричный волчок и т. д.), так что нет смысла приводить здесь отдельные правила отбора для вращения. Достаточно одного известного примера для перехода линейной молекулы правила отбора записываются в виде АЛ = 0, 1. [c.43]

В колебательно-вращательной полосе № С1 измерены волновые числа (см" ) тонкой вращательной структуры 2796,9 2819,6 2841,6 2863,0 (Р-ветвь) и 2904,2 2923,7 2942,7 2961,1 (Р-ветвь). Рассчитайте межъядерное расстояние в молекуле Н С], считая, что взаимодействие колебания с вращением отсутствует. [c.10]

Обычно составляющую А вр не рассматривают, так как вращательная структура фотоэлектронных спектров не наблюдается даже в газе (недостаточное разрешение, большие молекулярные массы). [c.145]

Контуры вращательной структуры полос. ........ [c.266]

ИК-спектры газов, как уже отмечалось, имеют тонкую вращательную структуру (см. рис. 7.24), которая определяется наличием одновременно с колебательными и вращательных переходов. В качестве примера на рис. 7.26. приведена колебательно-вращательная полоса ИК-спектра поглощения газообразного метана СН4, имеющая Я—Q—/ -структуру, связанную с правилами отбора вращательных переходов при данном колебательном переходе, а именно для Р-ветви А/=—1 для Q-ветви А/ —0 для / -ветви А/= +1. [c.189]

В колебательных спектрах газообразных веществ хорошо видны отдельные линии — так называемая вращательная структура (рис. 158, б), если число атомов в молекуле г п [c.291]

Скорость вращения молекулы всегда изме- Рис. 159. Типы колеба-няется при колебательных переходах. Даже ний молекулы СОг в веществах, молекулы которых не имеют суммарного дипольного момента, также наблюдается вращательная структура в колебательных спектрах. Ни вращательного, ни колебательного спектра не имеют только вещества, молекулы которых состоят из двух одинаковых атомов. [c.291]

Данному колебательному переходу обычно соответствует не строго определенная энергия, а некоторый интервал энергий. Происходит это потому, что одновременно с колебательным состоянием может изменяться и вращательное. Вращательные уровни также квантуются, но расстояния между ними значительно меньше, чем между колебательными уровнями соответственно в колебательном спектре наблюдается не узкая линия, а более широкая полоса с тонкой вращательной структурой, которая наиболее отчетливо проявляется в спектре газообразного вещества. [c.201]

До сих пор обсуждение правил отбора касалось лишь электронной компоненты перехода. В молекулярных спектрах возможно появление колебательной и вращательной структуры, хотя для сложных молекул, особенно в конденсированной фазе, где столкновительное уширение линий становится существенным, вращательные, а иногда и колебательные полосы [c.42]

Вращательная структура колебательно-вращательного спектра. В принятом приближении были рассмотрены вращение и колебание молекулы как независимые друг от друга. Чтобы получить представление о колебательно-вращательном спектре в таком приближении, достаточна модель молекулы как жесткого ротатора и гармонического осциллятора одновременно. Хотя колебание и делает ротатор нежестким, этим можно пренебречь. [c.165]

В результате исследования вращательной структуры полос могут быть получены данные о симметрии молекулы. Например, простая тонкая структура вращательно-колебательных полос ацетилена свидетельствует о том, что молекула ацетилена является линейной. Кроме того, в простых молекулах по расстояниям между вращательными ли1шями могут быть определены мпмс ггы инерции, а отсюда может быть получено и межатомное расстояние, если в молекуле, например метана, имеется только одно такое расстояние. Когда в молекуле имеются два различных межатомных расстояния, как в ацетилене, для определения межатомных расстояний необходимо исследовать спектр поглощения двух изотопических форм (в данном случае С2Н2 и СаНО). Это позволяет найти два значения момента инерции, на основании которых могут быть вычислены необходимые расстояния. [c.307]

В данном обзоре рассматриваются только колебания молекул. Кроме того, имеются вращательные энергетические уроври, которые также дают инфракрасное поглощение, или испускание, или частоты рассеяния в сп ктре комбинационного рассеяния. Они имеют меньшую энергию (т. е. меньшую частоту), чем колебательные уровни. Однако этя частоты часто накладываются на колебательный спектр, образуя крылья пэ обе стороны от чисто колебательной линии. Это наблюдается для образцов, находящихся в газообразном состоянии. В жидком состоянии вследствие межмолекулярного взаимодействия вращательная структура сбычно не наблюдается. [c.316]

В некоторых случаях, начиная с волны определенной длины (иногда внезапно, а иногда — постепенно), исчезает вращательная структура полос. Полосы существуют, но имеют диффузный характер. Такие диффузные полосы иногда прослеживаются вплоть до области сплошного поглощения в ультрафиолетовой части спектра. Иногда вращательная структура полос при приближении к области сплошного поглощения вновь вo taнaвливaeт я. Если освещать молекулы спетом с длинами волн, соответствующими диффузным участкам полос,. то можно обнаружить продукты диссоциации исследуемого [c.66]

Для молекулы, находящейся на высоком колебательном уровне в возбужденном электронном состоянии, есть две возможности или вернуться на более низкий энергетический уровень за счет излучения света, или же перейти в состояние, где уровни ее энергии окажутся в континууме н вследствие этого избыток энергии пойдет на разрыв химической связи, т. е. произойдет диссоциация. Таким образом, если переход от дискретной системы уровней к сплошной разрешен соответствующими правилами отбора, то наступление предиссоциации должно выразиться не только в том, что исчезнет вращательная структура полос, но и в том, что произойдет уменьшение интенсивности флюоресценции. Последнее можно использовать для фиксирования предиссоциации. Во многих случаях этот метод установления предиссоциа-дии оказывается более удобным, чем обнаружение расширения вращательных линий в полосе. Например, при облучении NHa светом, длина волны которого соответствует области предиссоциации, полностью исчезает флюоресценция аммиака и распад аммиака уже не зависит от давления. Эти факты совершенно однозначно указывают на то, что диссоциация аммиака происходит непосредственно после поглощения света, а не -в результате дополнительного влияния столкновения молекул друг с другом. [c.68]

Основной источник систематических ошибок связан с не-монохроматичностью излучения. Монохроматор может выделить из спектра излучения источника более или менее широкий, но всегда конечный участок спектра, который мы называем полосой монохроматора. Любая измеренная в точке величина (/, Т, В,) является эффективной, определенным образом усредненной в пределах полосы монохроматора, и результат такого усреднения в общем случае существенно зависит от ширины полосы монохроматора. Практически заметные отличия наблюдаемых величин от истинных будут в тех случаях, когда ширина полосы монохроматора сравнима с шириной полос (линий) поглощения и тем более когда первая превосходит вторую. При этих же условиях теряют силу простые законы поглощения (3)—(6). Величина наблюдающихся инструментальных отклонений от соотношений (3) — (6) зависит от величины погашения, соответственно произведения сх равные отно-сптельные изменения с и а по отдельности приводят к равным аффектам. То, что инструментальные отклонения являются в равной мере отклонениями от закона Бугера-Ламберта (3) и закона Беера (4), позволяет отличать их от действительных отклонений от закона Беера (4), наблюдающихся только при изменении концентрации с. Эффекты, связанные с немонохроматичностью излучения, особенно велики при измерениях спектров газов. Ширина полосы обычных призменных монохроматоров много больше расстояний между линиями и ширины линий вращательной структуры полос поглощения. Поэтому в пределах полосы моно- [c.494]

Получен спектр жидкого и твердого СН4 [275]. Вращательная структура полос, исс.педованная в работах [122, 146, 163, 190, 366, 370, 374, 379, 413, 424, 425, 530], тем сложнее, чем выше разрешающая способность примененного спектрального прибора (рис. 10). Сложность вращательной структуры вызывается кориолисовым взаимодействием колебательного и вращательного движения [7] и затрудняет точное определение молекулярных констант. Для параллельных полос симметричных волчков СНдВ и СНВд указанные эффекты отсутствуют и тонкая структура поддается точному анализу. Найден- [c.501]

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]

На рис. 7.24 в качестве примера приведены ИК-спектрьл жидкого и газообразного иодистого метила H3I. Различие в их спектрах заключается в том, что в газе на колебательный спектр а налагается тонкая вращательная структура б. Таблица 7.6 Частоты нормальных [c.186]

Агрегатное состояние оказывает существенное влияние на ИК-спектр вещества. Кроме различия, связанного с тонкой вращательной структурой, ка) это было показано на примере СНз1 (рис. 7.24), известиы случаи, когда в спектре конденсированного продукта появляется больще полос поглощения, чем в газообразном, а частоты колебания сохранившихся полос изменяются. В качестве примера в табл. 7.6 приведены частоты нормальных колебаний газообразной и кристаллической ЗОг. [c.187]

Так же, как и колебательные, электронные спектры можно получать для веществ, находящихся в любом агрегатном состоянии. При работе с газообразными веществами обычно отчетливо видны колебательная и вращательная структуры полос (рис. 162). При работе с жидкими и твердыми телами вращательная структура элек- [c.294]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология