Cтраница 1
Изменение колебательной и вращательной энергии молекулы может происходить при рассеянии радиации веществом. Если облучение проводится монохроматическим светом частоты VQ, то в рассеянном излучении наблюдаются комбинации этой частоты и частот v внутримолекулярных переходов. Спектры комбинационного рассеяния и инфракрасного поглощения дополняют друг друга, так как в них проявляются различные внутримолекулярные переходы. Спектрами КР обладают любые соединения. Их интенсивность, как правило, увеличивается с уменьшением полярности молекул. ИК-спектры поглощения наблюдаются преимущественно у дипольных молекул, а также в тех случаях, когда дипольный момент возникает при колебаниях ядер. [1]
Они связаны с изменением только колебательной и вращательной энергии молекул в одном и том же электронном состоянии; такие спектры называются вращательно-колеба-тельными спектрами. [2]
![]() |
Спектр электромагнитных колебаний. [3] |
По тем же соображениям поглощение в инфракрасной области сопровождается изменением колебательной и вращательной энергии молекул, а спектр является колебательно-вращательным. [4]
Электронные переходы в молекулах сопровождаются одновременным изменением колебательной и вращательной энергии, вследствие чего каждый электронный переход в молекуле дает ряд полос, состоящих из большого числа близко расположенных линий, обусловленных изменением колебательной и вращательной энергии молекулы. Изменения колебательной энергии молекулы определяют место отдельных полос в системе. Изменения вращательной энергии молекулы определяют тонкую структуру отдельных полос. Полосатые спектры в близкой ИК-области обусловлены только изменением колебательной и вращательной энергии молекул, а спектры в далекой ИК-области вызваны изменениями только вращатГельной энергии. [5]
По своему происхождению полосатые спектры молекул являются электронно-колебательно-вращательными. Возбуждение электронного спектра молекул сопровождается изменением колебательной и вращательной энергии молекул, которые, как известно, могут принимать определенные дискретные значения. Наложение колебательной энергии приводит к появлению ряда широко расположенных линий, отстоящих в спектре на 5 - 20 ммк и обусловливающих появление отдельных полос в спектре. Наложение вращательной энергии молекулы ведет к появлению тесно расположенных спектральных линий, создающих структуру каждой из полос. [6]
В результате поглощения видимого света энергия определенных электронов в молекулах веществ увеличивается. Аналогичный эффект обусловливает поглощение света в ультрафиолетовой области, тогда как поглощение света в инфракрасной области вызывает изменение колебательной и вращательной энергии молекул. Об инфракрасных спектрах поглощения было сказано в томе I. Ультрафиолетовый спектр является продолжением спектра видимой области. То, что человеческий глаз не воспринимает излучений с длиной волны меньше со 4000 А, является только специфическим свойством глаза. Это несовершенство глаза исправляется исследованием спектров поглощения. [7]
Для исследования органических соединений используются различные области электромагнитного спектра. А), вызывает переходы внешних, валентных, электронов на более высокие энергетические уровни, а также изменение колебательной и вращательной энергии молекул. Поэтому ультрафиолетовые и видимые спектры молекул состоят из широких полос поглощения. В ряде случаев УФ и видимые спектры бывают настолько характерны, что могут служить для идентификации соединений. Многие полосы поглощения в УФ и видимых спектрах имеют очень высокую интенсивность, что позволяет работать с очень малыми количествами веществ. Количественная зависимость между интенсивностью поглощения и концентрацией веществ позволяет применять УФ и видимые спектры в количественном анализе. [8]
Для исследования органических соединений используются различные области-электромагнитного спектра. Излучение, соответствующее ультрафиолетовой и видимой областям спектра ( 1000 - 8000 А), вызывает переходы внешних, валентных, электронов на более высокие энергетические уровни, а также изменение колебательной и вращательной энергии молекул. Поэтому ультрафиолетовые и видимые спектры молекул состоят из широких полос поглощения. В ряде случаев УФ и видимые спектры бырают настолько характерны, что могут служить для идентификации соединений. Многие полосы поглощения в УФ и видимых спектрах имеют очень высокую интенсивность, что позволяет работать с очень малыми количествами веществ. Количественная зависимость между интенсивностью поглощения и концентрацией веществ позволяет применять УФ и видимые спектры в количественном анализе. [9]
Для исследования органических соединений используются различные области электромагнитного спектра. Излучение, соответствующее ультрафиолетовой и видимой областям спектра ( 1000 - 8000 А), вызывает переходы внешних, валентных, электронов на более высокие энергетические уровни, а также изменение колебательной и вращательной энергии молекул. Поэтому ультрафиолетовые и видимые спектры молекул состоят из широких полос поглощения. В ряде случаев УФ - и видимые спектры бывают настолько характерны, что могут слу жить для идентификации соединений. Многие полосы поглощения в УФ - и видимых спектрах имеют очень высокую интенсивность, что позволяет работать с очень малыми количествами веществ; Количественная зависимость между интенсивностью поглощения и концентрацией веществ позволяет применять УФ - и видимые спектры в количественном анализе. [10]
![]() |
Область поглощения и окраска комплекса. [11] |
Переход с я-связывающих на я-разрыхляю-щие орбитали связан с поглощением меньшего количества энергии. Возможны и некоторые другие переходы, при которых поглощение происходит также в области ближнего ультрафиолета и в видимой области спектра. Поглощение энергии при изменении колебательной и вращательной энергии молекул значительно меньше изменения энергии электронных орбиталей, и соответствующие линии поглощения лежат в области инфракрасного спектра; они представляют большой интерес для определения молекулярных соединений. [12]
Поскольку энергия возбуждения электронов в молекулах равна десяткам электрон-вольт, колебательная энергия - десятым, а вращательная - тысячным долям электрон-вольта, то возбуждение электронов невозможно без одновременного возбуждения колебательного и вращательного движения. Поэтому на каждый электронный переход накладываются многочисленные колебательные и вращательные переходы, и обусловленный всеми этими переходами спектр будет электронно-колебательно-вращательным. По тем же соображениям поглощение в инфракрасной области сопровождается изменением колебательной и вращательной энергии молекул, и спектр является колебательно-вращательным. [13]
В спектроскопических методах аналитический сигнал возникает при поглощении или испускании квантов электромагнитного излучения - фотонов. Это возможно, если атом, молекула или ион имеет энергетические уровни, разница между которыми равна энергии фотона. Аналитический сигнал тогда появляется вследствие перемещения электронов с одного уровня на другой, изменения колебательной и вращательной энергии молекулы, изменения энергии при различной ориентации магнитных диполей данной частицы в магнитном поле. [14]
Электронные переходы в молекулах сопровождаются одновременным изменением колебательной и вращательной энергии, вследствие чего каждый электронный переход в молекуле дает ряд полос, состоящих из большого числа близко расположенных линий, обусловленных изменением колебательной и вращательной энергии молекулы. Изменения колебательной энергии молекулы определяют место отдельных полос в системе. Изменения вращательной энергии молекулы определяют тонкую структуру отдельных полос. Полосатые спектры в близкой ИК-области обусловлены только изменением колебательной и вращательной энергии молекул, а спектры в далекой ИК-области вызваны изменениями только вращатГельной энергии. [15]