part_2 (1120544), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Для слабой мех!молекулярной связи частоты колебаний гидроксильной группы ОН по«ижаются на 300-"-400 см-', а сильной — на величину ~600 см '. При этом следует учитывать, что ца прочность водородной связи ыонсет оказываться сильное воздействие используемый раствори- тель, По величине сдвига часто судят о прочности водородной связи. Например, для фенолов существует следующая эмпирическая зависимость: — ЛН (ккал/моль) = 0,016 амон (см — ') -; 0,63. Изучая по колебательным спектрам относнтсльные концентрации моиомерных и димерных (полиморных) молекул в зависимости от температуры, можно получать такие термодинамические свойства системы, как теплота днмсризации (ассониации) и теплота испарения соединений с водородной связью.
Информация о водородной связи содержится «е только в частотах валептпых колебаний г«дроксильпой группы (в принципе и л>обой другой группе — доноре протонов), а и в других видах колебаний. Частоты колебаний акцеятора протона, например, группы С=О (область !700 см — '), также поиижа>отса (ыелсьядернос расстояние увеличивается, см. табл. Ш.1!), ио ~ меньшей степени, так как и масса кислорода больше, чем водорода, и силовая постояпяая двойной связи С=О велика. В то же время частоты деформа«ионных колебаний, как правило, «есколько смещаются в сторону больших чзстот за счет большей «упругости» образовавшегося цикла.
При димсризапин в длиннопол«оной области спектра (для уксус«ой кислоты около 1ВО см-') проягляется частота валент«ых колеба«пй водородной связи О ...Н вЂ” О. Эперги>о водородной связи можно измерять по ИК-спектрам аналог«чпо о.!ределишно теплоты д«мер«за«ни окиси азота (см.
практическую работу № 6). При этом часто пренебрегают горячимн полос!>ми (разиостиыми псрсходами) и изменением контура полос от температуры и давлеп«я пара. 11ри вь>полнении дан«он работы желательно прочесть практическую работу № 6 н ознакомиться с При>!о>денисы ХЧ!. 216 11»!м>д»к иып»лис«ия рнб»>ы н !ниц«сии>! к пей Таблице П1.!2 Результаты измерений теплоты пииеризоции уксусной кисиогы гк=-. ~ — ) л„ го=~ ! 1 тк гс с шсгй с,с осроены до базовой липин, соединяющей основания полос поглощения.
Интенсивность прошедшего излучсния 7 измеряется от нулевой линии до максимума (пнка) полосы поглощения. Следует обратить внимание па то, что величина процускания полос мопомера н дпмера пс должна выходить за пределы 1О— Вбе/о, иначе точность измерений будет плохой. 5. После окончания измерений выкл>очитс термостат, иагреваемую кювету и спектрофотомстр. 217 1.
Бклюштс спсктрофотомстр и подготовьте его к работе. Режимы работь! с«ектрофотометров ИКС-11 и ИКС-22 приведены в разделе 11, з 16 — !9, 2. Совместно с преподавателем или лаборантом встаньте в кювстнос отделение спектрофотометра нагрсваемую камеру и установите такое напряжение, чтобы ее температура была выше температуры о!ростка н составляла около 30'С. Внутри камеры в канале образца установлена кювета с уксусной кислотой, а в канале сравнения вакуумнрованпая (пустая) кювета (см. Приложенио Х'у'1). 3. Затем включяте термостат, нагревающий отросток кварцевой шаровой кюветы с уксусной кислотой, и установите начальную тем«сратуру около 20 — 25 С, 4, После стабилизации температуры в камере и отросткс измсрястся теплота димернзации уксусной кислоты.
Для в»ого температура отростка шарика с уксусной кислотой поддерживастся постоянной, а температура шарика меняется ступенчато (цримерно через 7 †') в интервале 30 †!00'С. Удовлетворительпая точность получается для 6 — В точек. Первая запись спектра в интервале Ф500 †20 см-' делается при температуре к>овсты около ЗО"С.
Для повышения точности запись повторяется 2 — 3 раза. Л>обые изменения температуры кюветы во время записи спектров фнкснруготся в лабораторном журнале. Результаты измерений записываются в табл. П1.12. Интспсивность падающего излучения Уо измеряется линейкой о! нулевой линии, получающейся прн закрытом канале образца, Раздел !1г РАСЧИТНЫЕ ЗАДАЧИ Задача Ей 2/1 Задача Д! 3!! Задача дь 4/! 6 11ользуясь данными табл. Ш.12, определите графически или методом наименьших квадратов среднюю теплоту ассоциаций (димерпзацни) ЛОг уксусной кислоты для исследуемого интервала температур по уравнению изобары Вант — Гоффа (см. пракическую работу № 6).
Это так называемый метод определения теплот реакций «по второму закону термодинамики» (см. (121). 7. В отчет о проделанной работе входят записи спектров, табл. Ш.12, экспеРиментальное значение ЛПг,з «по второму закону» и рассчитанное по термодинамическим функциям. к еРАщлтельиые спектРы двухАтомных мОлекул !й ы1 Задача 7т! ! /1 Рассчитайте с точностью до трех значащих цифр положение (в см-', мм и МГц) первых пяти линий вращательного спектра поглощения молекулы МСМО, расположенного в длииноволновой ИК-области спектра, если известно межъядериое расстояние г«=1,13 Л.
Нарисуйте схему . вращательных уровней и спектр. В каком направлении будет смещена система уровней и спектр для изотопозамещенной молекулы '-"СмОУ Рассчитайте с тощостью до трех значащих цифр положение (в см-', мм и МГц) первых трех линий поглощения вращательного спектра молекулы Н"С1 в длинноволновой ИК-области, если межъядерное расстояние гр=,1,27 Л. Нарисуйте систему вращательных уровней, возможные переходы между ними и спектр.
В каком направлении будет смещена система уровней и спектр для изотопозамещенной молекулы НьзС!? Рассчитайтс с точностью до трех значащих цифр положение (в см-', мм н МГц) первых трех линий поглощения вращательного спектра молекучы 0ЫС! в длиииоволновой ИК-области, если межъядерное расстояние г«=1,27 Л, Нарисуйте систему вращательных уровней, возможные переходы мсжду ними и спектр. В каком направлении будет смещена система уровней и спектр для изотопозамещснной молекулы НзтС1? Рассчитайте положение в (Л) первых трех линий (стоксовых и антистоксовых) вращательного КР-спектра молекулы Оь от возбуждающей липин ртути Х„,а=4353 Л.
Межъядерное расстояние г«=1,2! Л, (Нарисуйте систему вращательных уровней, схему переходов н спектр комбинационного рассеяния. Задача № 5/1 Постройте систему первых пяти вращательных состояний молекулы НР, используя таблицу молекулярных постоянных (Приложение ч). Осно~ыва~сь на правилах отбора для ЛУ, рассчитайте и нарисуйте схему ИК- н К1а-врзгцательпых спектров (в см-1). Задача № 12/1 Волновые числа первых трех линий вращательного спектра поглощения молекулы Н~ С! в длпнноволиовой ИК-области равны 20,88; 41,74 и 62,58 см-', Определите вращательную постоянную Вв (н см-'), момент инерции Уд (в г смд 10-м) и межъядсриое расстояние г, (в А) с точностью до трех значащих цифр.
Задача № 13/1 Задача № 6/1 Постройтс систему первых пити вращателгязых состояний молекулы ПС1, используя таблицу молекулярных постоянных (Приложение т/). Основываясь на правилах отбора для ЛУ, рассчитайте н нарисуйте схему ИК и КР.вращательных спектров (в см-'). Задача № 7/1 Посзройте систему первых пяти вращательных состояний молекулы ПВг, используя таблицу молекулярных постоянных (Приложение Ъ"), Основываясь на правилах отбора для ЛУ рассчитайте н нарисуйте схему ИК п КР-вращательных спектров (в см — '). Задача № 8/1 Постройте систему первых пяти вращательных состояний моле'кулы 1-11, используя таблицу молекулярных постоянных (Г!рило'жеипа т).
Основываясь на правилах отбора для ЛУ, рассчитайте н нарисуйте схему ИК и КР-пращательных спектров (в см-'). Задача № 9/1 Постровте систему первых пяти вращательных состояний молекулы )чО, используя табляцу молекулярных постоянных (Приложение Ъ'). Основываясь на правилах отбора для ЛУ, рассчитайте и парнсуйтс схему ИК- и КР-вращательных спектров (в см-'), Задача № 10/1 Постройтс систему первых пяти вращательных состояний мопекуль1 ЯО, используя таблицу молекулярных постоянных (Приложение 1г), Основываясь па правилах отбора для ЛУ, рассчитайте и нарисуйте схему ИК и КР-врашательпых спектров (в см-').
Задача № 11/1 Постройте систему первых пяти вращательных состояний молекулы СО, используя таблипу молекулярных постоянных (Приложенне тг), Основываясь на правилах отбора для ЛУ, рассчитайте и нарисуйте схему ИК и КР-вращательных спектров (в см-'). Волновые числа первых трех линий вращательного спектра окиси углерода мСмО равны 3,85; 7,69 и 11,53 см-', Определите с точностью до трех зпачщцнх цифр вращательную постоянную Ва (в см-'), момент инерции Рд (в г см'10 — ") и межъядерное расстояние гч (в А). Задача № 14/1 Во вращательном КР-спектре окиси углерода„возбуждаемом линией ртути ~.„,д — — 4358 А (ч=22 944,5 см-'), получены линии со следующими волйовыми числами: 22 933,0; 22 925,3; 22 917,6; 22909,9. Определите вращательную постоянную Вм момент инерции Уз и межъядерное расстояние пь Задача № 15/1 Во вращательном КР-спектре водорода наблюдаются линии со следующими смещениями Лт относительно возбужда|ощей линии: 354,38; 587,06; 814,41 и 1034,65 см-'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
