Cтраница 2
Одной из центральных проблем современной химии является изучение структуры многоатомных молекул. В колебательных и вращательных спектрах этих молекул чрезвычайно наглядно отражается их строение. Именно эти спектры позволяют детально исследовать реальную структуру молекул, определять действительный характер происходящего внутри молекул движения. Наиболее наглядно проявляется строение молекул в колебательных спектрах. Поэтому изучение колебательных спектров представляет один из лучших методов исследования строения молекул. [16]
До недавнего времени основная задача химика-аналитика заключалась в проведении экспериментов, позволяющих определить элементный состав любого соединения, с которым ему приходится иметь дело. Однако с развитием хроматографических методов стало возможным сравнительно легко выделять и идентифицировать отдельные виды молекул, и поэтому значительно возрос интерес к молекулярной природе веществ, входящих в состав образца. Оказалось, что в некоторых современных технологических процессах основным фактором является реальная структура молекул, поэтому можно утверждать, что в будущем многим химикам-аналитикам придется в дополнение к элементному анализу заниматься структурными определениями. [17]
Энергия напряжения вычисляется как разность экспериментально определенных энтальпий образования исследуемого в-ва и стандарта. В ряде случаев энергия последнего м.б. вычислена как аддитивная сумма инкрементов групп, напр, для алканов инкремент группы СН3 42 2 кДж / моль, СН2 21 5 кДж / моль, СН 9 1 кДж / моль, С 1 3 кДж / моль. При этом происходит частичная компенсация напряжений в одном из фрагментов за счет искажения геометрии другого, так чгго реальная структура молекулы отвечает минимуму суммарной энергии. Количеств, оценка м.б. произведена методом молекулярной механики: подсчитывается сумма вкладов энергий растяжения или сжатия связей, искажения углов-валентных и внутр. [18]
В исследовании структуры как спектроскопия КР, так и ИК-спектроскопия имеют ряд слабых и сильных сторрн. Кроме того, по данным о состоянии поляризации комбинационного рассеяния возможно распознать полностью симметричные колебания. Спектры, предсказанные для соответствующих альтернативных структур, затем можно сравнить с наблюдаемыми спектрами. Для большинства простых молекул этого достаточно при определении симметрии структуры. Для более сложных больших молекул такой подход часто оказывается неприемлемым. Фундаментальные частоты большинства неорганических соединений, все атомы которых довольно тяжелые ( масса превышает 15 а. Часто, когда молекула имеет лишь одинарные связи, комбинационное рассеяние наблюдается в пределах нескольких сотен обратных сантиметров от возбуждающей частоты. В таких случаях вероятность того, что два или более колебаний окажутся случайно вырожденными, велика и, следовательно, число наблюдаемых линий КР или ИК-полос окажется меньшим, чем предсказанное на основе реальной структуры молекулы. [19]