Молекулярные спектры Спектры двухатомных молекул, Спектры многоатомных молекул

В некоторых случаях для анализа газовых смесей используются и молекулярные спектры ]. Двухатомные и. многоатомные молекулы имеют полосатые спектры. При анализе газов обычно измеряются интенсивности кантов полос, длины волн которых для большинства газов известны и список которых можно найти в соответствующих справочниках Р ]. Фотографии спектров инертных и некоторых молекулярных газов даны в приложении VI. [c.13]

На заре развития молекулярной спектроскопии, когда наиболее важной была задача точного анализа спектров двухатомных молекул, находящихся в газообразной фазе, применение электрического разряда служило наиболее плодотворным методом изучения возбужденных состояний молекул. Однако попытки использования этого метода для изучения многоатомных молекул даже достаточно летучих веществ не имели особого успеха. Основная часть излучающих молекул почти всегда представляла собой двухатомные осколки исходных молекул. Более того, во время электрического разряда обычно появляются активные радикалы, что часто приводит к образованию твердых полимеров, оседающих на стенках разрядной трубки и создающих дополнительные экспериментальные трудности. [c.90]

В книге кратко изложены основные результаты теории электронных, колебательных и вращательных состояний молекул (включая свободные радикалы), рассмотрены возможные переходы этих частиц из одних состояний в другие и спектры, возникающие при таких переходах, сведения о молекулярных постоянных, получаемые при интерпретации спектров. Помимо краткого изложения общих вопросов теории состояний и спектров молекул, книга содержит конкретные данные по спектрам, строению и молекулярным постоянным простейших двухатомных и многоатомных молекул, относимых автором к числу свободных, радикалов . В книге наиболее полно и основательно излагаются вопросы, относящиеся к этой области. Многие экспериментальные результаты получены самим Герцбергом и его сотрудниками. [c.6]

В многоатомных молекулах, в отличие от двухатомных, в колебательных движениях участвуют одновременно все атомы и химические связи. Поэтому в случае многоатомной молекулы линия в ИК-спектре определяет не частоту колебания какой-либо связи в ней, а всей молекулы в целом, всех ее связей, каждая из которых вносит в колебание свой вклад, т. е. имеем сложные колебания. Приведенная на рис. 4.8 кривая колебательных состояний характерна только лишь для двухатомной молекулы. В сложных молекулах подобные кривые существуют дня каждой из связей форму же сложной молекулярной кривой потенциальной энергии представить достаточно сложно. Можно лишь сказать, что для сложной молекулы существует система колебательных уровней энергии для валентных (симметричных и асимметричных), а также деформационных колебаний. Не все колебания проявляются в ИК-спектре по различным причинам. Поэтому полная расшифровка ИК-спектров является труднейшей задачей и требует привлечения теоретических расчетов колебательных состояний. Кроме того, существуют многочисленные экспериментальные методы, помогающие отнесению полос в ИК-спектрах молекул к отдельным связям и группировкам атомов. Твердо установлено, что колебания таких связей, как С-Н, М-Н, 0-Н, 8-Н, -С=С-, -С=С-, —С—С—, -N=0, —С=М— и др., а также функциональных [c.116]

Были проведены различные измерения для спектров Нг, HD, Ог, НТ и Тг [134, 477, 687, 1772, 1941] полученные величины сопоставлялись с вычисленными на основании потенциальных кривых. Было достигнуто удовлетворительное совпадение, принимая во внимание возможность дискриминационных эффектов на малых массах. Изотопный эффект исследовали и на других двухатомных молекулах окись углерода [477], кислород [1778] и азот [475]. В тех случаях, когда форма потенциальной кривой молекулярного иона неизвестна, изотопный эффект определяется эмпирически [1773] этот метод распространяется [1779] также на многоатомные молекулы, как, например, двуокись углерода [477, 1480, 1775—1778, 1927], и дает хорошие результаты. [c.472]

В монографии рассмотрены энергетические состояния двухатомных и простейших многоатомных (главным образом трехатомных) молекул, а также переходы между ними. Классификация состояний и вывод правил отбора для переходов проведены на основе теории групп, необходимые сведения о которой также включены в книгу. Изложены методы анализа колебательной и вращательной структуры электронных спектров, в том числе использование изотопного замещения для этих целей. Показано, как из экспериментальных спектров могут быть определены молекулярные постоянные, углы между связями и др. [c.320]

Оглавление показывает, что в названиях отдельных глав и их последовательности, т. е. в выборе содержания и построения книги, авторы довольно близко следовали книге Коулсона. В начальных главах даны элементы квантовой механики, теории валентности и теории атомных спектров. Далее излагаются основные методы теории электронных оболочек молекул — метод молекулярных орбиталей и метод валентных связей — в применении к двухатомным и затем к многоатомным молекулам. В последующих главах рассматриваются теория поля лигандов, д-электронное приближение в органической химии и некоторые специфические типы химических связей. [c.5]

Попытаемся объяснить температурную зависимость теплоемкости двухатомных и многоатомных газов изменениями вращательной и колебательной энергий молекул. Возможно, исходя из этих соображений, мы сможем понять, в какой области спектра следует искать ответ на интересующие нас вопросы. Рассмотрим сначала молекулярный водород. [c.270]

Автор настоящей книги профессор Г. Герцберг, лауреат Нобелевской премии, присужденной ему в 1971 г. за работы в области молекулярной спектроскопии, является крупнейшим специалистом в этой области, и каждая его новая работа или монография привлекает внимание и вызывает большой интерес в широких кругах физиков и химиков-спектроскопистов. Эта, последняя, монография Герцберга, как следует из ее названия, посвяш,ена спектрам и строению простейших двухатомных и многоатомных свободных радикалов, т. е. молекул, которые при обычных условиях (комнатной температуре и нормальном давлении) не могут образовывать термодинамически стабильных химически индивидуальных веш,еств, так как при соударениях они реагируют с образованием других молекул. [c.5]

Следует отметить, что при настоящем состоянии наших знаний молекулярные спектры в видимой и ультрафиолетовой области, связанные с наличием электронных переходов, исследованы сравнительно мало. Имеющийся материал относится главным образом к двухатомным молекулам, для которых эта область спектроскопии представляет вполне определенную ценность. Что же касается многоатомных молекул, в частности органических, то главные сведения об их структуре мы получаем из колебательных спектров, спектров комбинационного рассеяния и инфракрасного поглощения. Здесь молекулярная спектроскопия дает в наши руки многочисленные возможности делать заключения об особенностях молекулярной структуры. Число собственных колебаний молекулы, т. е. число ее внутренних (колебательных) степеней свободы, связано с числом N атомов в молекуле и определяется выражением ЗУУ — 6 (для линейных молекул Ш—5). Но вследствие симметрии молекулы частоты некоторых колебаний могут совпадать между собой, так что число определяемых на опыте различных собственных колебаний данной молекулы определяет характер ее симметрии. В этих изысканиях типа симметрии молекулы важную роль, наряду с числом различных колебаний, играют данные об пнтенсивности и особенно о поляризации линий комбинационного рассеяния. Частоты собственных колебаний служат для определения силовых постоянных, характеризующих молекулу установление тех или иных характеристических частот может иногда служить для решения вопроса о существовании в составе молекулы определенных молекулярных группировок. Немаловажные данные о некоторых структурных особенностях молекулы могут дать наблюдения аномально больших интенсивностей некоторых линий молекулярного спектра. Наконец данные о форме и ширине линий могут оказаться параметрами, связанными с определенными структурными элементами молекулы и поэтому пригодными для использования в качестве характеристических параметров, в совокупности с интенсивностью, поляризацией и частотой [c.3]

Книга всесторонне и доходчиво, а самое главное методологически правильно знакомит с теорией химической связи и результатами ее применения к описанию строения и свойств соединений различных классов. Сначала изложены доквантовые идеи Дж. Льюиса о валентных (льюис овых) структурах и показано, что уже на основе представлений об обобществлении электронных пар и простого правила октета при помощи логических рассуждений о кратности связей и формальных зарядах на атомах удается без сложных математических выкладок, как говорится на пальцах , объяснить строение и свойства многих молекул. По существу, с этого начинается ознакомление с пронизывающими всю современную химию воззрениями и терминами одного из двух основных подходов в квантовой теории химического строения-метода валентных связей (ВС). К сожалению, несмотря на простоту и интуитивную привлекательность этих представлений, метод ВС очень сложен в вычислительном отношении и не позволяет на качественном уровне решать вопрос об энергетике электронных состояний молекул, без чего нельзя судить о их строении. Поэтому далее квантовая теория химической связи излагается, в основном, в рамках другого подхода-метода молекулярных орбиталей (МО). На примере двухатомных молекул вводятся важнейшие представления теории МО об орбитальном перекрывании и энергетических уровнях МО, их связывающем характере и узловых свойствах, а также о симметрии МО. Все это завершается построением обобщенных диаграмм МО для гомоядерных и гете-роядерных двухатомных молекул и обсуждением с их помощью строения и свойств многих конкретных систем попутно выясняется, что некоторые свойства молекул (например, магнитные) удается объяснить только на основе квантовой теории МО. Далее теория МО применяется к многоатомным молекулам, причем в одних случаях это делается в терминах локализованных МО (сходных с представлениями о направленных связях метода ВС) и для их конструирования вводится гибридизация атомных орбиталей, а в других-приходится обращаться к делокализованным МО. Обсуждение всех этих вопросов завершается интересно написанным разделом о возможностях молекулярной спектроскопии при установленни строения соединений здесь поясняются принципы колебательной спектро- [c.6]

Экспериментально обнаружено, что одноатомные газы, такие, как Не, Ne, Аг, поглощают излучение с длинами волн существенно короче 1 мкм в линиях, аналогичных наблюдаемым в солнечном спектре. Большая часть сказанного относится и к симметричным двухатомным молекулам типа N2 и 0.2, за исключением области очень высоких давлений, когда вследствие молекулярных соударений возникает наведенный дипольный момент. Асимметричные двухатомЕ1ые молекулы типа СО, N0 и многоатомные молекулы типа СО ,, Н. О сильно поглощают в определенных интервалах волновых чисел (или длин волн), которые называются полосами поглощения (рис. 4). Из рисунка видно, что Oj имеет полосы 15 4,3 и 2,7 мкм. Как следует из рис. 4, полосы 9,4 и 10,4 мкм в окрестности 1000 см" (напомним,, что v, см )—IOVX (мкм) сильно поглощают при температурах существенно выше 300 К, однако при 300 К поглощение отсутствует. Такие полосы называют горячими. При высоких давлениях (Р>0,5 МПа) в СО появляется индуцируемая давлением полоса 7,5 мкм. [c.486]

Герцберг Г., Спектры и строение двухатомных молекул, пер. [ англ., М., 1949 его же, Колебательные и врашате льнтле тектры многоатомных молекул, иер, с англ., М., 1949 его же, Электронные снектры и строение многоатомных молоку.т, lu p, < анг. 1., NI,, Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная [c.349]

Необходимо отметить, что принцип Франка—Кондона является одним из тех наиболее фундаментальных принципов, на которых базируется современная молекулярная спектроскопия. Его действие было рассмотрено ранее на примере изучения вну-тримолек лярных процессов в двухатомных молекулах. В следующем параграфе будет дана более общая формулировка этого, принципа применительно к аналогичной задаче для многоатомных молекул. Наконец, в гл. 12 будет показано, какое важное значение имеет использование принципа Франка—Кондона при рассмотрении процессов межмолекулярного взаимодействия и проявления этих факторов в спектрах молекул, находящихся в конденсированной среде. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология