part_2 (1120544), страница 14
Текст из файла (страница 14)
3) Чтобы устранить УФ-нзлучсннс и избежать л!ох!иггссцснц,!!! образца. 4) Чтобы устранить рассеянный свет н спектрографе. 22/2. Каково выражение для нормальной пшрииы щели, кото- рук> необходимо установить для фотографирования спектров ис- пускания на спектрографе ИСП-51? 2 в!и и/2 г!и / 3),1 ц В !' ! — в'а!П'а/2 дл ! — а 2) щ!- —. 4) Х— кх 23/2, Для чего необходим фильтр с проточной водой съемке КР-спек гров? 1) Чтобы ослабить интенсивность возбуждак!щей липин.
2) Чтобы избежать нагрева образца. 3) г1тобы устранить УФ-излучение и нз~бегкагь люминесценции образца. 4) Чтобы устранить рассеянный свет в спектрографе. 24/2. Почему н спектрофотометрах для видимой н ультрафиолетовой области спектра (иапример, СФ-26) кювета с веществом помещается после монохроматора перед приемником света, в то время как в случае инфракрасных спектрофотометров (например, ИКС-14, ИКС-22) кювета устанавливается перед монохроматором после источника непрерывного спектра? 1) Потому, что неразложсиное в спектр УФ-излучение может вызвать фотохимическую реакцию. 2) По чисто техническим (конструкцнонным) соображениям. 3) Потому, ч!о приемники в ИК-области пмегот малу!о чувствительность по сравнению с фотоэленентамг! для УФ-области. 4) Потому, что ИК-излучение лучше проходит через порошки и мслкокристаллические вещества, чем УФ-излучение, 182 Раздел !К ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ РАБОТА Нв ! Йель и содержание работы Та ба н па !0.1 Градуировочиаи таблица Аппаратура Дели не барабана длин аолн л Роннааое «вело 185 !84 ИК-спектры пвглвщения даухатвмных молекул.
Определение межъядериых расствяний, частот квлебаний и термвдинамических Функций Ознакомление с техникой ИК-спектроскопы>!. Освоение методики работы на И!(-спсктрофотомстре. Ознакомление с ИК-спектрами поглощения газов и системой зиергетичсских состояний, связанных с колебанием и вращением двухатоап>ых молекул, Измереыио арап!ательиой структуры И1(-полосы одного из газов (СО, НС1, НВг) или их смеси с целью определения а>елсьядерпого расстояния, частоты колебания, силовой постоянной и термодипамычсских функций. Инфракрасный спектрофотометр.
Две гааовые кк>веты: пустая и с двухатомным газом. Теоретическая подготовка к работе Ознакомьтесь по учебному пособию с системой знсргстических состояний и ИК-спектрамн простых молекул (см, 1, $ 5, 8, 10, !2) и техникой ИК-спектроскопии (см. П, $ !5, 20). Прочтите описание И1(-споктрофотомстра и четко представьте себе порядок работы иа нем (П, $ !б, 17). Порядок вь>полнения работы и пояснения к ней 1. Вы>почите спектрофотометр ИКС-14 с призмой из 1>Р и подготовьто его к работа (см. Е1, $17). Для градуировки барабана длин волн спсктрофотомстра в области от 1800 до 3200 см-1 по стандартному спектру поглощения полистирола установите следующий режим работы.
1) Усиление — 1 — 3. 2) 1>а.иы>с усилигсчк устаиавлпвается гак, чтобы при закрытых световых каналах перо самописца оставалось ншюдвнжпым н пределах 40- -80>уо поглощсния. 3) Скорость записи спектра — 4. 4) Скорость подачи бумаги — 4 (или 3). 5) Начало записи спектра по барабану длин полн — 11,50. 2. Устаповите рамку с пленкой полистирола в направля!ощяе кюветодержателя канала г>бразца, Включите моторы подачи бумаги и д;шн воли. Запишите спектр полистирола, Во время записи спектра постояшю следите за положением пера и, когда оно достигает максимума отклонения (минимального деления по шкале пропускаиия), отмечайте зто положение карандашным штрихом, Одновременно по барабану длпп воли считываются сг<> показания и запнсывшотся рядом с регистрируемой полосой.
Для повышения то >ности, которая составляет ->-(! — 2) дслеппя, запись градуироночного спектра необходимо повторить, учтя те неточности в опредслш>ии максимума, которые была допущсны в первый раз. Записи на спектрах рекомендуется делать карандашов>, а не чернилами, так как потом нх можно стереть ы переписать цыфры более аккуратно, придав спектру опрятный вид. Срагните полученный спектр со стандартным спектром полистирола, для которого точно измерены волновые числа полос (зти данные приведены в Приложении Х!), и проведите ото>кдсствлекпе полос.
Рсзультаты запишите в табл. 1!1,1. Для призмы из !.гр таблица должна охватывать спектральную область примерно 1800 — 3200 см-( 3. Постройте на бгмшшом листе миллиметровой бумаги (размером -70Х80 см) градуыровочиый график, па котором по оси абсцисс откладыва>отся деления шкалы барабана длпп полн (одно малое деловые=- ! Мм), а по оси ординат волновые числа (1 ем — '= =0,5 мм) полос поглощения полистирола, приведенные в Приложении К1. По согласовапи>о с преподавателем м>>жыо графическую обрабстиу ЗаМЕНИТЬ а>ИСЛЕПНОЙ, Оирсдезяя МЕТ1>дОМ Павмеи!ЬШИХ Кнад" ратов па ЭВ!>4 козффвциенты ар и а> линейного уравнения я=по ' 1>ак и их среднеквадратичную опп>бку или дисперсп>о.
1'радуирово~)цый !'рафик (нз>н коэффпцнепгы ! рэппецпя прн. мой) необходим для того, чтобы в дальнейшем по относительным числам и барабана длин воли определять волновые числа о в см-'. 4. Запишите спектр поглощения неизвестного двухатомного газа, выданного преподавателем илн лаборантом. Для этого газовая кювета с веществом устанавливается па подставке в капал образца, а пустая (вакуумировапная) к>авета — в канал сравнсяия. Следует обратить внимание на то, что шары-кюветы сделаны из тонкого кварца и находятся при ш>ниженном давлении нлп вакуумированы, поэтому с ним необходимо обращаться очень осторожно.
с!тобы ускорить работу и не писать широкий интервал длин волн с небольшой скоростью, которая необходима для разрешения вращательной структуры полос, спектр сначала записывается с большой скоростыа. Скорость записи спектра — 5, Скорость подачи бумаги — 3, Записываемый интервал (по калибровочному графику) от 2000 см-' до -3500 см-", На полученном спектре определите положение наиболее интен-. сивной полосы с неразрешенной или частично разрешенной вращательной структурой. Затем запись повторяется, по только в более узкой области полосы нагло(ценив (ее монс>(а согласовать с преподавателем) на малой скорости с точной отметкой максимумов линий вращательной структуры. Скорость записи спектра — 2. Скорость подачи бумаги — 3. После окончания регистрации спектров выклю(ите спсктрофотом стр.
5. По градуироночному графику (нлн урэвнепи>о, цолучеппому методом папмсньппгх квадратов) определите с точностью до 1 см-! волновые числа первых 8 — 10 .анния, отсчитываемых в обе стороны от центра полосы. Отнесите спектральные линии к Р- н Я-ветвям н припишите им соответствующие зпачсяия вращательных квант(шых чисел У, Линни Я-ветви должны пачниа>ься с Х=О, а нх полковые числа увеличиваться в сторону больших частот.
Р-ветвь яачипается с 4=1. Результаты заш>шите и 1 — 3 графы табл, Ш.2 нли И1.3 в аависнмости ат того, будете ли вы (по заданию преподавателя) определять В, илп (г>,,! Остальные графы заполня>отея при выполнении пункта 9. 8. Определите волновое число центра полосы поглощения оо = ! !2 (оя (0) т Р (! )(' Пентры ш)носы поглощения обычно называют нулевь(м променгутков(, так как на этом месте отсутствует линяя, соответствующая переходу между состояниями с У=О и ун=О и запрещенная по правилам отбора (см, 1, $12). табл п~(а 1[!.2 Ревультать) измерений линий вращательной структуры и опрелеленне В' л,л'(з> в'(л = „в' — вол (л >ьк'()> — >нкн — тгы) з оя (з> [в' — в (л>' в'[у! )и Х[й' -В'Ю)е о)-- ! Т а блина 1!(.3 результаты намерений линой вращательной структ>рм н определение В' а,.
чз> = = од(! — (> — онм + !) о.л"( > 4(.(+ч.! 'а" — ь"'(л ог(>> т(((!) [Б — В'(/) р вв"(у! lн ., '-"1!( --В"(у)!т л! — ! 7. Используя знэ >ение оо, определите по таблицам молекулярных настоянных двухатомпых молекул, в ~(ас(костя по частотам колебаний м„приведенным в Приложения '>(, какой газ находится в к(опете. При этом следует помнить (см, !Д !2. что те ' ' (Оа 2 (')влт О)4 так как 2 о>,х, (<' о),. 8. По формуле !( =- 4 и' рсв оФ =- 5,89 10 - 'рл (о'; дии! см, !87 где [ь=М>Ме!(М>+Ме), (М>, Мэ — массы атомов молекулы); !(,! — приведенная масса в углеродных единицах, о)о — з>астота колебаний и см-", опрсделите снловук> постояную й (в сдншщах !О' днп!сз!) иссле- дуемой двухатоьшой молекулы, используя значение (ое нз Приложения >>.
!). !1а нсс|ерсиным лншшм врапгательиой с)руктуры спектра ис- следуемой молекулы определите для основного состояния п=0 нлн возбужденного и=1 вращательную постоянную В, или В, п межьядсрное расстояние г„или г„. Обычно для этих целей нс- пользу)отея так называемые комбинационные разности Л ас (У) = Г (/+ 1) — ап (У вЂ” 1) = — яя(/ — 1) — тр(аа.!. 1) ='' =- 2 В„- ~ 4 В„з' =-. 4 В„(У -'- 1/2), Ла г' (Х) = / н (у -.'- 1) — / о (у — 1) — яд Ю вЂ” уп (у)— =-2В„+ 4В,/ = 4В„(У+ !/2), которые соответствуют расстояниям между двуми термамн, отстоящими друг от друга через один терм.
В случае легких молекул пренебрежение постоянной центробежного растяжения /), (см. ФоРмулы (11.8) и (12Л5)) приводит к тому, что В„= 4 !а* -1- 1/2) становится зависимым от У. Погрешность определения В, ио комбннационныь! разностям зависит также от числа используемых значений Лег" (з') и точности измерения линий вращательной структуры.
Позтому для опрсдс. лсния В, желательно брать максимальное число значений Л В(7). В случае данной учебной задачи можно ограничиться 8 — 10 значениями ба(/), которые запнсыгаются в графу 4 табл. Ш.2 или П!.3, 3 графу 5 заносятся значения Во=Ляг Щ/4(>+1/2), нз которых затем находи)ся среднее значение В„из т измерений.
В графе 5 числа значащих цифр после запятой берется с запасом (двп знака). Заполните графы б, 7 и определите днсиерси)о опасения Во по об)непринятой методике обработки эксисрпменталь. ных данных. По полученному значению вращательной иостояннаи В„нли В, онрсдслияс мсжъядерное расстояние г, или г„, используя формулы (см. 1, $11) а 27,06 10 'а ! 4,106 Зпа !' 1 " у' йля Дополнительно (ио согласовании> с преподавателем) ь!ажио воспользоваться ЭВМ и методом наименьших квадратов по уравнению (12ЛО) ие только уточнить полученные настоянные для легких молекул (НС!а НВг), ио и одновременно определить Во.
Для повышения точности необходимо брать ио 3 — 5 линий в начале и конце ветпсй, яли вообще все лнинн )юласы. Следует помнить, чта спектрафатометр ИКС-14 имеет мплао разрешение н ннзкую то)ность, иоз)ому погрешность получаемых постоянных велика. ) сбппчп НЬ4 Результаты нзмсрсяпй молекулярных постоя»ими В)оа!енуюрные повсе»нные равновесного состоянии )табс я»нные П)пламенны р) Моленулярныо иоспынные Лля состояния о' ил» о" )перепаса по табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
