Трехатомные молекулы линейные

Рис. 42. Энергетическая диаграмма орбиталей линейной трехатомной молекулы с я-связями на примере СО2

Для линейных трехатомных молекул момент инерции равен [c.253]

Колебания многоатомных молекул значительно сложнее, чем двухатомных, так как число возможных типов колебаний быстро растет с увеличением числа атомов в молекуле. Так, например, в линейной трехатомной молекуле СОг могут быть колебания трех различных типов (рис. 159). Первые два типа колебаний валентные, одно из них является симметричным, другое — антисимметричным. Смысл этих названий ясен из рисунка. [c.291]

Для химии большой интерес представляет колебание в многоатомных молекулах и твердых телах. Существенное значение имеет чисто механическая задача о колебаниях атомов, образующих многоатомную молекулу и твердое тело. Сложность обусловлена наличием большого числа частот колебаний, которое определяется числом входящих в состав молекулы атомов. Однако сложное колебание многоатомной молекулы удается представить как результат наложения отдельных элементарных гармонических колебаний. Эти колебания называются нормальными колебаниями. В каждом нормальном колебании все точки системы колеблются с одной и той же частотой. Число же нормальных колебаний точно равно числу колебательных степеней свободы , т. е. числу независимых колебаний. Каждый из атомов в Л/-атомной молекуле может совершать движение в трех направлениях в пространстве. Всего, таким образом, N атомов могут иметь ЗЛ различных независимых движений или ЗЛ степеней свободы. Но Л/-атомы объединены в молекулу. Сама же молекула, как единое образование, характеризуется 3 степенями свободы поступательного движения и 3 степенями свободы вращательного. Поэтому для независимых перемещений атомов в молекуле по отношению друг к другу остается ЗЛ/—6 степеней свободы. Следовательно, Л -атомная нелинейная молекула имеет ЗЛ —6 нормальных колебаний. Если молекула линейна, ее вращение вокруг оси, проходящей через ядра, не связано с изменением степени свободы. Тогда число нормальных колебаний для Л -атом-ной линейной молекулы равно ЭТУ—5. Так, для трехатомной линейной молекулы число нормальных колебаний составит 3-3—5 = 4. А нелинейная трехатомная молекула имеет 3-3—6 = 3 нормальных колебания. Ниже приведены формы нормальных колебаний и соответствующие волновые числа нелинейной молекулы воды. [c.178]

Помимо электронных энергетических уровней молекулы обладают еще энергетическими уровнями, связанными с вращательным (рис. 13-30) и колебательным (рис. 13-31) движениями. Вообще говоря, любая линейная многоатомная молекула может вращаться вокруг трех взаимно перпендикулярных осей, проходящих через ее центр тяжести, как это показано на рис, 13-30. Для линейной (в том числе и всякой двухатомной) молекулы одна из этих осей совпадает с прямой линией, на которой находятся ядра всех атомов, поэтому линейные молекулы могут совершать реальное вращение только вокруг двух остальных осей. На рис. 13-31 показаны тины колебаний двухатомной, линейной трехатомной и нелинейной трехатомной молекул. При обсуждении молекулярных колебаний часто оказывается удобным представлять себе, что связи между атомами обладают свойствами упругих пружинок, которые поэтому и изображены на рис. 13-31. [c.583]

Рис. П. Схема колебательного движения в линейной трехатомной молекуле

Богданович [64] развил более общую теорию, свободную от указанного выше ограничения. Он рассмотрел поглощение рентгеновских лучей трехатомной молекулой, в которой первоначально допускалось наличие аксиальной симметрии. Точный расчет привел Богдановича к неаддитивной формуле, учитывающей зависимость тонкой структуры спектра поглощения от деталей строения молекулы. Рассмотрим, например, важный частный случай трехатомной молекулы — линейную молекулу, в которой можно различать две конфигурации, существенно [c.119]

Трехатомная молекула может иметь или линейную, или нелинейную форму [c.114]

Динамические расчеты проводились в классическом приближении в предположении линейной геометрии молекул. Для описания движения атомов трехатомной молекулы АВС использовался модельный потенциал вида [c.127]

Рассмотрим линейную трехатомную молекулу ВеН,. Орбитали этой молекулы образуются за счет перекрывания атомных орбиталей, расположенных вдоль оси, соединяющей атом Ве и два атома Н (рис. 48). Таким образом, орбитали молекулы ВеНа возникают за счет 25- и 2/7-Орбиталей атома Ве и Ь-орбиталей двух атомов Н. Перекрывание Ь-орбиталей двух атомов водорода с 28-орбиталью атома бериллия приводит к образованию трехцентровых молекулярных и аР Р-орбиталей (рис. 49). Это отвечает следующей линейной комбинации орбитали атома бериллия и орбиталей двух атомов водорода [c.95]

Молекула ВеР . Рассмотрим линейные трехатомные молекулы с л-связями на примере молекулы ВеРа. Валентными у атома фтора являются 2з-, 2рх, 2ру- и 2рг-орби-тали. Вследствие большого энергетического различия 25- и 2р- орбиталей участием 25-орбиталей атома фтора в образовании молекулярных орбиталей можно пренебречь. [c.97]

Не Одноатомные газы 12,48 Трехатомные газы (линейные молекулы) [c.21]

Если у трехатомной молекулы, обладающей полярной связью, структура отличается от линейной, то такая моле- [c.40]

Правила отбора, которые определяют число линий, полученных из инфракрасных или рамановских спектров, в большой степени зависят от симметрии молекулы. Например, линейная трехатомная молекула ХАХ имеет две сильные линии в инфракрасном спектре и только одну сильную линию в рамановском спектре. [c.196]

Каждое независимое колебание соответствует одной колебательной степени свободы. Линейные молекулы обладают Зп — 5, а нелинейные молекулы — 3/г — 6 колебательными степенями свободы. Таким образом, у двухатомной молекулы всегда имеется одна колебательная степень свободы, поскольку такая молекула всегда линейна и 3- 2 —5= 1. У нелинейной трехатомной молекулы, например [c.94]

Рис. 70. Симметрия линейных трехатомных молекул

Н о, число колебательных степеней свободы равно 3 3 — 6 = 3, а у линейной трехатомной молекулы, например СО2, 3 3 — 5 = 4. У молекулы этилена, построенной из шести атомов, число колебательных степеней свободы уже достигает 3 6 — 6 = 12 (помимо упомянутого крутильного колебания молекуле этилена присущи пять валентных колебаний, соответствующих четырем связям С—Н и одной С=С и шесть деформационных, соответствующих четырем валентным углам НС=С и двум углам Н—С—Н). [c.95]

Каждое независимое колебание соответствует одной колебательной степени свободы. Линейные молекулы обладают Зп—5, а нелинейные молекулы Зп—6 колебательными степенями свободы. Таким образом, у двухатомной молекулы всегда имеется одна колебательная степень свободы, поскольку такая молекула всегда линейна и 3-2—5=1. У нелинейной трехатомной молекулы, например Н2О, число колебательных степеней свободы равно 3-3—6 = 3, а у линейной трехатомной молекулы, например СО2, 3-3—5 = 4. У мо- [c.104]

В согласии с ранее данным определением (см. 17) многоатомная молекула — это устойчивая система из трех ядер или более и соответствующего числа электронов. Уже у линейной трехатомной молекулы АВС для описания расположения трех ядер нужны две независимые естественные координаты т-1(А—В) и[ Г2(В—С), если угол АВС считать фиксированным и равным 180°. Потенциальная энергия молекулы при этом будет функцией двух указанных координат е(г1, Г2),и эта функция изобразится поверхностью в трехмерном пространстве. Положение минимума потенциальной поверхности определяет равновесную конфигурацию линейной трехатомной молекулы с параметрами гДА—В) и гДВ—С) и уровень электронной энергии (г )= авс- [c.171]

Рассмотрим для примера несколько типов молекул. Линейные трехатомные молекулы типа УХУ (например, СО2, рис. 70) имеют центр [c.174]

Трехатомные молекулы типа АВа могут иметь линейную или нелинейную форму [c.45]

Молекула ВеНг с четырьмя электронами в валентной оболочке должна иметь линейную структуру. Однако для шестиэлектронных трехатомных молекул следует ожидать угловой конфигурации связей вследствие значительной стабилизации уровня аь Действительно, метилен СНг в соответствии с наиболее точными экспериментальными данными и неэмпирическими расчетами (рис. 42) имеет угловую структуру. Такой же структурой с валентным углом около 120° обладает ион NH2+. [c.161]

Так, для нелинейной трехатомной молекулы имеем три, а для линейной четыре нормальные частоты колебаний. На рис. 110 показаны нормальные колебания молекулы СО2. Интересно, что два нижних колебания вырождены, т. е. имеют одинаковую частоту. [c.209]

Трехатомные молекулы АВа чаще всего имеют форму равнобедренного треугольника с атомом А в вершине. Для их описания надо уже знать не только расстояние но и угол при вершине треугольника (а). Реже встречается линейная форма молекул АВг, которую можно считать частным случаем треугольной (при а = 180°). [c.97]

Показать, что для трехатомной молекулы АХг, имеющей линейную равновесную конфигурацию ядер, координаты [c.5]

СО2 — основное состояние 2 + для этой линейной трехатомной молекулы верны все пояснения, сделанные для N2. [c.38]

Рассмотрим трехатомную молекулу ВеНз, существующую лишь в газовой фазе. Она имеет линейную форму (рис. 34). Атом бериллия играет роль центрального, а атомы водорода — роль лигандов. У бериллия — элемента 2-го периода — валентными являются 25-, [c.58]

Амплитуда колебаний атомных ядер во много раз (пропорцжо-нально квадратному корню из отнощения масс) меньше, чем электронов. Поэтому атомные ядра, принадлежащие данной молекуле, вместе со всеми своими электронами, кроме валентных (т. е. атомные остовы), связанные направленными межатомными связями, представляют собой довольно резко локализованный остов молекулы. Понятно, что форма молекулы зависит от строения остова, которое в свою очередь определяется характером межатомных связей, их направлением. Но, как мы знаем, направление межатомных связей задается той или иной комбинацией атомных орбита-лей, т. е. пространственной конфигурацией соответствующих электронных волновых функций, связанной с симметрией поля сил между атомным ядром и электронами, Так, в результате коаксиальной -гибридизации трехатомные молекулы галогенидов элементов И группы в газообразном состоянии имеют остов линейной формы. Четырехатомные молекулы, например ВРз, благодаря 5р2-гибридизации приобретают остов, в котором все соединяющие атомные остовы три связи располагаются в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Тетраэдрическое строение остова пятиатомных молекул типа СН4 и ССЦ обусловлено р -гибридизацией к такой же конфигурации остова молекул приводит х -гибриди-зация.. Существуют также октаэдрическая ( р -гибридизация, плоская квадратная 5/7 -гибридизация, тригональная бипирами-дальная ( 5,о -гибридизация, каадратная пирамидальная 5р -гиб-ридизация и др. [c.84]

Молекула СО. . Форма молекулы диоксида углерода линейная, поэтому построение а-МО для этой молекулы проводится так же, как и для линейной трехатомной молекулы ВеНз. Однако у атома кислорода в отличие от атома водорода имеются орбитали р-типа. Следовательно, орбиталей в молекуле СОг больше, чем в молекуле ВеН,. [c.60]

Рассмотрим далее потенциальную модель, притягивательная составляющая которой имеет некоторое теоретическое обоснование. Вместо того чтобы к жесткой сфере добавить постоянное притяжение, что дало бы модель прямоугольной ямы, добавим к жесткой сфере лондоновскую энергию притяжения и получим модель Сюзерленда или Леннарда-Джонса (оо—6). Можно надеяться, что по сравнению с моделью прямоугольной ямы лучшее теоретическое обоснование приведет и к лучшему согласованию параметров, полученных на основании различных свойств. Результаты для рассматриваемой модели приведены в табл. 4.8 В качестве примера выбраны те же газы (кроме Не), что и в табл. 4.7 для модели потенциальной ямы. Включены также два одноатомных газа (Ме и Аг), газ с квазисферическими молекулами (СН4), простой двухатомный газ (N2) и газ с линейной молекулой (линейная трехатомная молекула СО2). Некоторые из параметров, приведенных в табл. 4.8, были рассчитаны специально для данного сравнения. [c.263]

Двухатомные и линейные трехатомные молекулы имеют две вращательные степени свободы, так как момент инерции молекулы во-круг оси, проходящей через центры атомов, очень мал и им oжнo пренебречь. Поэтому часть теплоемкости газа, состоящего из линей-иых молекул, обусловленная вращательным движением, равна Я Так1[м образом, мольная теплоемкость газа для нелинейных молекул равна [c.102]

Корреляционные диаграммы позволяют в ряде задач понять в простых терминах особенности электронной структуры молекул и связанные с ней ее геометрические характеристики. Молекула ОН2 изогнута, а молекула М Нг линейная. Наиболее прямолинейный путь в исследовании геометрических характеристик сводится к вычислению полной энергии как функции угла Н-М -Н и поиск минимума на соответствующей потенциальной поверхности. А. Уолщу удалось найти с использованием корреляционных диаграмм простое качественное объяснение линейной структуры одних трехатомных молекул и изогнутой формы других см. [20]. В ходе доказательства делают существенное предположение сумма орбитальных энергий занятых состояний предполагается изменяющейся подобно полной энергии. [c.218]

Рис. 99. Фрагмент энергетической диаграммы орбиталей линейной трехатомной молекулы Хер2

Молекула ВеНз. В случае трехатомных молекул имеют место трехцентровые молекулярные орбитали. Молекулярные орбитали для трехатомных (и вообще многоатомных) молекул можно составить в результате линейной комбинации соответствующей орбитали центрального атома и орбиталей периферических атомов. При этом орбитали периферических атомов приписывается тот же знак (+ или —), который имеет перекрывающаяся с ними часть орбитали центрального атома. [c.95]

Следует различать полярность связи и полярность молекулы. В двухатомной молекуле эти понятия совпадают полярная связь в молекуле приводит к полярности самой молекулы (как это было у H l). В трехатомной молекуле связь может быть полярной, но молекула в целом останется неполярной. Например, молекулы Oj, S2, обладая полярной связью, не б удут диполями, так как в силу их линейной структуры отрицательный заряд у них распределяется равномерно относительно положительного [c.40]

Мольная теплоемкость идеального газа при постоянном объеме без учета энергии колебательного движения, т. е. при сравнительно невысоких температурах, равна для одноатомных молекул v- = 3/2/ для двухатомных и линейных трехатомных молекул Су = 5/2 7 для нелинейных трехатомных и многоатомных молекул v = S R. При решении задач следует обращать внимание на размерность исходных и искомых величин. Так, например, для проверки размерности объема при расчете по уравнению Менделеева— Клапейрона исходя из размерностей исходных велтпп R=дж/моль-град (дж = н-м) Т = град Р = н/м -, п = моль, получаем моль-дж-град-м моль-град-н [c.8]

Рассмотрим молекулярные орбитали другой трехатомной молекулы— радикала ВеН2, имеющей линейное строение (рис. 81). Электронные конфигурации атомов Н[Ь] и Ве[1, 25 ]. Орбиталь 1 бериллия сохраняет свой атомный характер. Молекулярные орбитали, следующие за ней, строим из 15-орбиталей атомов Н и 25- и 2р-орбиталей атома Ве. Сначала строим групповые орбитали из 15-АО водорода— 5 и 5 . Они принадлежат к той же точечной группе симметрии 2 , что и сама молекула, и имеют нид [c.195]

Химическая связь характеризуется также определенной пространственной направленностью. Если двухатомные молекулы всегда ли-нейны, то формы многоатомных молекул могут быть различными. Так, трехатомные молекулы типа АВа бывают как линейными (СО2, Hg b), так и угловыми (Н2О, SO2, H2S). Пространственное строение молекул экспериментально может быть выявлено различными методами. К их числу относятся, например, исследование вращательных спектров молекул в дальней инфракрасной области, определенне электрических моментов диполей и некоторые другие. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология