Реферат: Молекулярные спектры

У одинарная связи C-C в молекуле этана длина 1.53 А⁰ .

У двойной связи C= C в молекуле этена длина 1.33 А⁰ .

Длина выровненной связи C¼ C в молекуле бензола 1.39 А⁰ .

Простое арифметическое усреднение даёт a =1.43 А⁰

Расчёт из электронных спектров дал < a >=1.39 А⁰

в бензоле a =1.39 А⁰

Согласие удивительное !!! Особенно с бензолом !!!

Конечно же, нами был использован ряд приёмов подгонки...

В данной задаче продемонстрирован довольно типичный набор приёмов, которыми пользуются химики в отсутствие достаточно строгих способов расчёта молекулярных характеристик.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ по разделу:

Даниэльс-Олберти, стр. Раздел 15.14, задача-пример 15.6,

Задачи 15.64, 15.65

Часть 3. Молекулярные колебания. Константа упругости химической связи. Колебательные деформации ядерного остова. Амплитуды колебаний. Спектры ИК-поглощения.

Вводная теория (если нет времени, можно опустить )

Природа молекулярных колебаний

Истинный энерге­тический уровень связывающего со­стояния 2-х атом­ной молекулы не может совпадать непосредственно с минимумом потенциальной кривой

в адиабатическом приближении. Это означало бы на­рушение принципа Гейзенберга R ×p _x ³h .

Если R ºR ₀ , тоR º0, и это невозможно...!!!

Проблема решается за счёт поднятия истинного уровня над минимумом, и при R = R ₀ возникает необходимый диапазон отклонений R ¹0. Они периодичны – это колебания. Максимальное отклонение от положения равновесия– амплитуда колебания.

Потенциал молекулярных колебаний. Амплитуда.

Около минимума вблизи R ₀ адиабатический потенциал – энергетическую кривую можно ап­проксими­ровать параболой . Периодически меняющееся смещение равно x =R - R ₀ . Движение ядер с параболическим по­тенциалом – гармоническое колебание . Его законы, полученные в классической физике, в основном справед­ливы и в квантовой механике. Спра­ведливы известные соотношения. Потенциальная энергия и силовая кон­станта равны

Формула квантования энергии осциллятора:

Возбуждение молекулярных колебаний при поглощении излучения.

Так, регистрируя резонансную частоту поглощаемого излучения, тем самым изме­ряем и собственную частоту молекулярного колебания.

Валентные колебания (периодические смещения ядер от равновесия ):

Здесь представлены величины:

Колеблющаяся масса связи A - B рассчитывается как приведённая величина: