Колебание - двухатомная молекула
Cтраница 3
Было также показано, что для наиболее важного случая - реакции разрыва связи между двумя атомами в большой молекуле - фактор частоты v имеет тс же значение, что и частота колебания воображаемой двухатомной молекулы, состоящей из атомов, соединенных связью с той же самой силовой постоянной, как и связь, соединяющая атомы в многоатомной молекуле. [31]
 |
Модель колебания двухатомной молекулы. [32] |
Колебания двухатомной молекулы можно упрощенно представить, как колебания двух шариков с массами / nt и т2, связанных пружиной ( рис. 146), выполняющей роль химической связи. [33]
Не все молекулы и не все химические связи поглощают инфракрасное излучение. Колебания простых двухатомных молекул, например молекул водорода или азота, не нарушают их симметрию и поэтому не обусловливают появление полос поглощения в инфракрасных спектрах. [34]
Интенсивность полос поглощения инфракрасного колебательного спектра определяется величиной изменения электрического дипольного момента при соответствующих типах колебания молекулы. Поэтому частоты колебаний неполярных двухатомных молекул и частоты тех колебаний симметричных многоатомных молекул, которые не сопровождаются изменением дипольного момента, в обычных условиях в ИК-спектре не проявляются. [35]
Этот раздел мы начнем с установления уровней колебательной энергии молекулы и затем применим соответствующие правила Отбора, чтобы объяснить колебательный спектр. Вначале мы рассмотрим колебания двухатомных молекул, в которых единственным типом ( модой) колебаний является растягивание и сжатие связи, а затем перейдем к рассмотрению того, как влияет на спектр одновременное возбуждение вращательных переходов. В следующем разделе будет показано, что простое расширение этого подхода позволяет рассмотреть колебания многоатомных молекул. [36]
Этот раздел мы начнем с установления уровней колебательной энергии молекулы и затем применим соответствующие правила Отбора, чтобы объяснить колебательный спектр. Вначале мы рассмотрим колебания двухатомных молекул, в которых единственным типом ( модой) колебаний является растягивание я сжатие связи, а затем перейдем к рассмотрению того, как влияет на спектр одновременное возбуждение вращательных переходов. [37]
Этот раздел мы начнем с установления уровней колебатель-юй энергии молекулы и затем применим соответствующие прави - ia Отбора, чтобы объяснить колебательный спектр. Вначале мы эассмотрим колебания двухатомных молекул, в которых едипст-зеяным типом ( модой) колебаний является растягивание я сжа-гие связи, а затем перейдем к рассмотрению того, как влияет ia спектр одновременное возбуждение вращательных переходов. В следующем разделе будет показано, что простое расширение лого подхода позволяет рассмотреть колебания многоатомных яолекул. [38]
А теперь посмотрим, что из этого получится. Предположим, что мы изучаем колебания двухатомной молекулы, которую можно сейчас считать гармоническим осциллятором. Тогда вероятность обнаружить состояние Et чрезвычайно мала. Если изменить температуру, но по-прежнему поддерживать ее очень, малой, то шанс найти молекулу в состоянии EI йю по-прежнему бесконечно мал - энергия осциллятора все еще почти равна нулю; она не изменяется с температурой, пока температура остается много меньше йоо. Все осцилляторы находятся в низшем состоянии, их движение эффективно заморожено, и они не дают вклада в теплоемкость. С помощью данных табл. 40.1 можно установить, что при 100 С, а это равно 373 К ( абсолютной температуры), kT много меньше колебательной энергии молекул кислорода и водорода, несравнимо с колебательной энергией иода. Причина такой разницы в том, что атомы иода гораздо тяжелее атомов водорода и, хотя силы, действующие между атомами иода и водорода, сравнимы, молекула иода столь тяжела, что собственная частота ее колебаний чрезвычайно мала по сравнению с собственной частотой водорода. [39]
Очевидно, например, что колебание гомеополярной двухатомной молекулы неактивно в инфракрасном спектре, но активно в спектре комбинационного рассеяния, тогда как колебание гетеро-полярной двухатомной молекулы активно в инфракрасном спектре и в спектре комбинационного рассеяния. Из рис. 6 видно также, что в инфракрасном спектре активны все колебания молекул Н20 и СО2 ( кроме колебания YI последней молекулы), так как они приводят к изменению дипольного момента. С другой стороны, в спектре комбинационного рассеяния активны все колебания молекулы Н2О и колебание vt молекулы СО2, так как они приводят к изменению поляризуемости. [40]
Нормально-координатный анализ колебаний метилацетата в свободном состоянии и в комплексе [ 351 показал, что кинематический эффект при образовании координационных связей здесь незначителен. Колебания СО сильно локализованы и подобны колебаниям изолированной двухатомной молекулы. Очевидно так же ведет себя группа С О и в других карбо-нилсодержащих соединениях, выступающих в роли доноров. Таким образом, чем больше степень переноса заряда и соответственно чем прочнее образующийся комплекс, тем к большему ослаблению связей СО в карбонилпроизводных и к большему снижению частот валентных колебаний этой связи должна приводить координация. Этим объясняется достаточно хорошая корреляция между величинами Avc0 ( vc0) CBo6 - ( VCO) K и другими параметрами комплексов, характеризующими энергию ДА-взаимодействия, в частности с энтальпиями их образования ( см. гл. [41]
Поэтому при обычных температурах энергетическое состояние молекул, как правило, характеризуется основным колебательным уровнем. Простейшей моделью, которая используется при рассмотрении колебаний двухатомной молекулы, является модель гармонического осциллятора. [42]
Следуя Гальфорду, полносимметричное валентное колебание димера приближенно можно представить как колебание двухатомной молекулы, каждый атом которой имеет массу М, равную молекулярному весу соответствующей карбоновой кислоты, и силовую постоянную связи, одинаковую для всех рассмотренных молекул. Представление антисимметричного валентного колебания димера в виде колебания двухатомной молекулы в работе [323] кажется нам необоснованным. [43]
Потенциал Морзе имеет вид F ( r) D i - ехр [ - а ( г - гс) ] 2, где. При помощи потенциала Морзе учитывают ангармонические члены в колебаниях двухатомных молекул. [44]
Потенциал Морзе имеет вид F ( r) D i - ехр [ - а ( г - ге) ] 2, где. При помощи потенциала Морзе учитывают ангармонические члены в колебаниях двухатомных молекул. [45]
Страницы: 1 2 3 4