part_2 (1103592), страница 25
Текст из файла (страница 25)
О редЕЛИтЕ КОЛЕбатЕЛЬНЫС ПаетаяППЫЕ (1)„, Ы«Х«) П Сн))ану)а ПР'.'1«с 37 ш)стаяиную Ф, цзатапозамешсииой молекулы Т С1. В ИК-спектре пог,)ощсипя молекулы Н)"С1 наасподаются паласы, центры которых находятся около 2885,98; 5667,98; 83* ',7; 10922,80 и 1339622 см-' (интенсивность полос резка падает и сторону бал)ешпх частот) . Определите калебательпыс постаянньге (ь)«, е)«хе) н сплаву!о пастаяннша ле п)а)опазамещснной молекулы Рз)С1.
При большом разрешении в калеазтсльна-вращатес)ьнам И1г спегтрс поглощения молекулы НВг наблюдается расщепление линий вращательной структуры за счет изотопного состава НВг (содержаиие 7)В?=50,?ч "Вг= — 49,3ее), Рассчитайто ве«пппшу изотопного сдвига для центра полосы т, и псрш)х лппнй Р- и «4- П и- ветвей. Нсоаходимые молекулярные пас)ояпныс имеются в рложенин У. Приведенные в неьг данные относятся к средним величинам. Массы атаман 7)Вг=?8,918, е'Вг=80,916.
Рассчитайте величину пза)опнага ргкщсплепня первых трех линий чисто вршцательиага спектра молекулы НС1. приведенного на рнс. 1.20, если ега зарегистрировать на приборе высокого разрешения. Необходимые молекулярные постоянные имеются в Прило)кенни Ч.
Приведенные и нем лапиыс относятся к наиболее )7С! распространенному пзатопу, Масси атомов '4С1=34,969, ' С1= = 36,966. Задача №,ьн Задача № 11»3 Задача № 6/6 Задача № 7/6 Задача № 1/6 Задача № 2/6 Задача № 8»'6 Задача № 3/6 Задача № 9/6 Задача № 4/6 При созывам разрешении в колсбагельно-вращательном спектре поглощения молекулы НС1 вабл л кулы изб»л~одается расщепление рашательной с1руктуры (см., например, рис.
1.36) за счет изотопного состава НС! (содержание»ИС1=758$ 'гС1=24,2тл). Рассчитайтс величину изотопного сдвпга для цент>а па Р /? Н япиыс яме~отея в Прнлоигоиии р'. П иве» е к наи олее распространенному изотопу. Массы атомов е. иитенсивиОсти слектРОЯ и зг»селеииасть знергетичесиих сОстОянии двухатамиых манипул (й в, 101 Рассчитайте распределение молекул Р и В колсблте льным сосгояниям ири тсмперагурах 300, 600 н !500 К приняв заселенность основного состояния з, 1. Р жс с мм р< у ы ио состояниям Яа„а. Калебательные |аслоты Р ! В .
ириведепы в Приложении Ъ'. !е !аслоты р я га Рассчитайте распределение молекул С! 1 Р ' '" ' ..' ° ри г по первым пяти о»лтсльным состояниям при температурах 300, 800 и 1500 К, припав заселенность основного состояния за !. Р . суммы по состояниям Я„,„. Колебательные частоты С1 и ! приведены в Приложении Ъ. Определите максимально заселенные вращательные состояния для молекул С1т и 1з при темисралурах !О 300 1000 К. у, 1о состояниям Я,р. Необходимые молекулярные постоянные возьмите из Приложения Ъ'. е р» ательные состояния Определите максимально заселенные вр1щателщ для молекул Р. и Вга при температурах 10, 300 и 1000 К, Р тайте суммы по,...
ыс посастаяпиям Я„р. Необходимые молекулярные постаяпиыс возьмите из Приложения р". Определите значение / и Л";/Лл для максимальи ~ заселенного вращательного состояния молекул 1П и НВг при температурах 300, !300 и 2000 К. Рассчитайте суммы по состояниям Я»»р. Необходимые молекулярные настоянные возьмятс пз Приложения »»', Определите зиачеинс / и а»;/Юа для максимально заселенного вращательного состояния молекул НС! и Н1 прп температурах 300, 800 и 1500 К.
Рассчитайте суммы ио состояниям» !лр. Необходимые молекулярные постоянные возьмите из Приложения У. Какова относительная интенсивность первых щнии (/=1 3 о, 7, 9) чисто вращательного спектра поглощения молекулы Н"С1 при комнатной температуре ( — 300 К) и температуре 1000 К, если принять, что интенсивность линий определяется только частотой перехода и засслеиностью состояний? При каких значениях У ннтснсивиасть линий будет максимальной? Необходимые молекулярные иостаяипыс яме~отса в Приложении Ч. Какова относительная интенсивност, первых линий (/=-1, 3, 5, 7, 9, 11) чисто вращательного спектра поглощения молекулы 'РС "О ири комнатной температуре ( 300 К) и температуре 1000 К, если принять, что интенсивное~и линий определяется толька частотой перехода и заселенностью состояний? Г1ри каких значениях Х интенсивность линий будет максима,тьной? Необходимые молекулярные постоянные имеются в Приложе.
нии Ч. Во сколько раз будет отличаться ии1епсивиость стаксовых линий по сравнени~о с антистоксопыми в случае вращательного (2— 0 и 22 — 20) и колебательного (1 — О) КР-спектров молекулы Ор при температуре 300 и !000 К,, если псинять, что интенсивность спектра определяется только зассленностыа уранией. Молекулярные постоянные приведены в Приложении Ъ'. Задачи ЛЕ !Н,п Задача 4,'7 Задача 5/7 Задача !/7 Задача 617 Задача 2!7 Задача 71'7 Зада'!а 3/7 Задача 8/7 1-0 з — ! з ..е З,эвоп г ч1за з,аеяо !!,НЗЗО Ыг ВОВ Задача 9/7 Во сколько раз буд>т ог,>нчаться нн'4енс!4вностп стоксоиых линий но сраввепию с аптистоксовыми в случае вращательного (2— 0 и 22- 20) и ко,пебатсльного (! — О) КР-спектров молекулы ?!г при темнературе 300 и 1000 К, если ~4ринять, что интенсивность спектра определяется только заселсииостью уровней.
Молекулярные ностоянныс приведены в ~риложщ4ни ~С У. КОЛЕЕАТЕЛЬНЫЕ Н ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ мнОГОАтОмных мопекул !4 тт, 4$1 Молекула ацетилена в основном элс>!трояно>4 состоянии имеет «п>нейиос строение ?1 — С вЂ” С вЂ” Н, а в 44озбун4дениоы электронном сосгояиии принимает нелинейную Гр<нчс-!Топф!4гурацп>о Н .Одинаково лп число осноьных час!от ко:!ебаинй Н этих двух сосгоянцйй В ИК-спектре молекулы СЯ! Иаблюпа>отея две основные частоты ч>=-399 см-' и т>=1552 см-', а в КР-спектре — одна м4= =671 с>4-', В го жс самое время для молекулы Н>5 в ИК- и КР- спектрах имеется по три частоты т! — — 2611, ч>=1290 и .=2684 см '. На основании этих даппых укажитс, какова симметрия молекул СВт и 1!ТБ (линейная илп угловая), В таблице приведены первые пять линий враща>ельного длипиоволнового ?!К-спектра поглощения цианистого водорода (11С1>1), име>ощего линейное строение; Определите вращатсльну>о ностояппу!о В„(в см-') и момент инерции !и (в Г.сх>~ 10 4~).
Достаточно ли этих дт!нных для тоГО, побы определить межъядериос расстояние «(НС) н «(С?!)Р На основании данных микрово:пювого спектра поглощения линейной молекулы СОЗ я= 2432о,9; 36488,8; 48651,6: 60814,1 МГц. Определ>ме Вращатвльну!о поетОяННуж Вп. Достаточно лп этих данных для того, чтобй определить ыежъядерное расстояние «(СО) и «(СЗ) 7 Ряд линий Р-не>ни колебательно-вращательной полосы цоглощсняя газообразного метана (СН4) имеют волновые числа: 3032,30; 3043,15; 3054,00; 3064,85; 3075,70 см-'. Вычислите вра!цательну!о постоянную, считая, что ыот>скула имеет симметрию правильного тетраэдра.
В КР-снектре сероуглсводорода (СЗТ), возбуждаемом линией ртути 4358,4 А, набл!сдается линни, располагающаяся между линиями железа с длинами волн 4484,2 и 4494,6 А, Расстояние между линиями железа равно 0,764 мм, а расстояние между первой линией железа и линней комбина>!ионного рассеяния составляет 0,.141 мм. Определите частоту к>лебания (волновое числа) молекулы СЗ> и укалыпс, к какому типу колебания (ч>, тх нли ч,)' она относится, если молекула СЗ> имеет линейное строение. Хара!4тср!Тстическая часгота полиоснмметричного колсбания двойной связи в алкеиах составляет около 1620 см-'. Г1ри какой длине волны она будет проягляться в КР-спектре, если в качестве источника возбуждения восполь:юваться линией 488,0 нм аргопового лазерар В КР-спектре паров иад треххлорпстым галлнем ОаС1, нрн 960 С, щ>збуждасмых линией 514,6 им аргопового лазера, наб4пода!отса три липин; 5!8,0; 524,9 и 5>27,0 нм, отпосяп1иеся к основным колебапням плоской симметричной модели молекулы ОаС1з.
Определите частоты осиоюнах колебаний в см-'. Из вращательной структуры ИК-спектров двух иаотопиых мо. дификаций молекул Н>ЕС>41Ч и Н4>С!а!а), нмекнцих Т1ннейнос строение, определены вращательные постоянные Вп=1,4782 см-' и Задача 1О/7 ПРИЛОЖЕНИЯ 1. !4еяотпрые физические новствнты. единицы и численные миожнтели, используемые в спектроскопии и фивичесхоа химии Задача 11/7 Фд — -- 6,0220 10ти моль-! а.
г.,я. =. 1,6606.!О-тт хг х = 1,3807 10 вт Двт К"т А =- 6,6262.10 и Дтх с г = 2,9979 !ое и с-т )! = 8,3144 Дж моль-'К-'= =- 1,9872 хвл моль-'К-" вы — — 22,413 сьи/моль т Врвптвтельпля погтояннпя 8!ежьядерное расстояние где рд — прнведеннвв масса в угле. родных едяннцвх;' и, — врагцвтечьнвя постояпявя см т В, =1,4362 см ' соответственно. О!!редттщ!с межьядсрпьн расстояния го (НС) и го (СР4).
11рц нзогопозамещеннн гстстьтетрпческие параметры молекулы нс изменяются, центр тяжести сметцается н 'вМ на вели!пну Л=(мХ вЂ” '~М)с/А4, где с — расстояние от центра тяжести ыоттек!3о!ы Н!хС!4М до атома !тМ; А4 --- полная масса молекулы Н!лС' Х. Определите нелнчнну А нз уравнений моментов относительно центра тяжести, В ИК колебательно-вращательном спектре поглощения СОх среднее расстояние между гпщпямп составляет около 1,6 сьг!.