Том 2 (1134464), страница 19
Текст из файла (страница 19)
)роодщагд Е. А., 1»г!годис(1оп 1о (Ье Вгеогу о1 що!еси!аг ч»Ьгааопь ацд т)Ьга!)опа) ьрес(гоьсору, С!агепдоп Ргезь, Ох!огй' 1972. Аш!егьа г )7. Н., )Роода!! Ж. В.. 1п1гагсд ьрсс(гоьсору, гп Тесйпцйиеь о! СЬещ(з!гу (%е)ььЬегяег А. апд )(оьь)(ег В. %., едь.), Чо!. Н1В, 1, %!!еу.)п!егьс)спсс, Хек Уогд 1972. Вильсон Е., Дешнус Дгкь Кросс П. Теория колебательных спектров молекул.
Пер с англ. — Мн ИЛ, 1960. Белльмгг Л. Инфракрасные спектры сложггых мо.текул. 71ер. с англ.— Мн ИЛ, 1963. Герпберг Г. Колебательные и вращательные спсктры яцогоетомиык молекул. Г!ср. с ацгл. — М: ИЛ, 1949. 5гутапяй! Н. Л„цагпагг ьрес1гоьсору Р1епцпг, Хе»г уогК 1967. Иола (7 А., Г(атап ьрес1гоьсору МсОгагз-и(11, Хс» Уог)г, )о(77. Г)иг!лй» Л )7., Наг(»я й". С., ((ащац ьрщ!гозсору, 1п Тесйпн(иеь о1 сЬетгь1гу (%с)ьзцсгйсг А, апд )!оьи(сг В.
%., едь.), Чо!. Х1В, 65, %»!еу-!п)егзсгепсс, Хе»з Уогд 1970. Ггигсоц т., лье»гара П. Лазерная спентроскопия КР в химин. Пер. с англ.— М; Мир, 1973. Задачи 173. Какце из следующих молекул могут давать чисто вращательный спектр: Н», 11С1, СН» СН»С1, СНгС1», Н»О, Нг(7в Х14, ХН»СП !7.2.
Какие ггз следующих молекул могут поглощать в инфракрасной области: Нг. 11С1. СОз, Н»О, СН»СН», СН», СН»С1, Хг, Хз У !7.3. Какие пз следующих молекул могут давать чисто вращательный спектр КР: Нг. НС1, СН», СН»С1, СН»С!г, СН»СН» Н»О, 5Рьй /7 Вращательные н колебательные спектры 95 !7.4. Какие из следующих молекул могут давать калебательцый спектр КР: Нз, НС!, СНь Н>О, СО>, СН>СН>, БЬРь? 17.5. Какова длина волны с учетом сднпга Лоп.гера красного света (й 660 нм) уличного светофора, когда к цену приближаютси со скоростью 50 ци.ть/ч? При клкой скорости приближения свет све>ой>ара казалсп бы зеленым (/>=520 ич)? 17.6.
Было найдено, что линия ">Т!ь' в спектре удаленной зве>ды сдвинута с 654,2 ао 7065 нм н уширеиа до 61,6 цм. Какова скорость удалении звсзды и температура се паверхаости? 17.7. Микрона.тцавая спсктроскопия — очень точнын меты, однако из-за ушнре- иня линий детали спектра маг>т ие цронвитьсн. Какова доплеровская ширина (выраженная в долях д.тииы волны перехода) длэ каждого вила перехода и э) НС!, 5) 1С! прн 298 К? Какова >цирина вращательного (в /4Гц) и колеба- тельного (в см-') перехода в этих частицах? (В(1С1) -0,1!4 см-']. 17.8.
Из соотношения тбЕш й определите время жизни состояния, которое обусловливает лаяв»ение дэнни с шириной а) О,! см-~ б) ! см ' и в) 100 МГп. 17.9. ьйалекула в ж>шхости претерпевает 1О'> соударений каждую секунду. 11редпатожнм, что: а) каждое саударспце приводит к колебательной дезактива- ции молекулы, б) одно из ста соударсиий црнэадит к этому. Какова ширина (в см-') колебательных переходов в этом возбужденном состоянии? 17.10. Число столкновений, которое цретерпевает молекула в единицу времени в гэзс с давлением р, равно 12а(8/>Т/пш)"х/.р//?Т.
Каково лимигнрованцае сау. дарвинами время жизни возбуждение>о сос>ояния маевку»ы, сели считать, что каждое соударепие эффективна? Какова шцрнна вращательных переходов в мо- лекуле НС( (а 0,30 ци') цри давлении газа 1 атм? Каково д»лжи<> бы>ь дав. ление, п»бы гшярсцие ислсдствие сто>жиовсицй было нексе сущсстаеццо, чем доплеравское >шнрсние> 17Л1. Каково агносптелы>ое содержание молекул хлора (а=564,9 си-') э ос- новном и первом возбужденном иолебатедьных состояциих црн а) 273 К, б) 298 К и э) 500 К? 17,12. Какое зяаченцс имеет / в цэиболее засслецпом состоянии молекулы СН, прн комнатной температуре? Не забудьтс, >то дтя каждого зна>еция / »чеетси 2/41 состояний с одинаковой эне!>гней (В=01 !4 см-'). 17.!3.
Каково значение / дди наиболее заселенного состояния молекулы СН, цри комнатной температуре? Здесь есть маленькая хитрость: хотя зисргет>ще- сине уровни даются таким же выражением, как длв линейной молекулы, цужио не забыть, >та каждому эцачсцию / соответстиъю> (2/+1)' состояний !!ачему? Используйте значение В=5,24 см-'. 17Л4. В этой главе несколько рэз похэлт,ась прилег/енная масса,,> важно знать, как ее рассчитыыа>ь.
Расс>цтайге (в к>) приведенные массы и мамонты нцер- цнн. а! Ч>Р>С1, б) 'Н"С! и в) 'Нз'С1. Используйте значение /?-127,460 пм. 17.15. Вращательная постоянная для мо>екулы ?/Нь равна 298 ГГц (гигагерц). Рассчитайте расстояние между лнциямц в ГГд, см > и мм и покажите, чга эиа- >ение В согласуется с длицой связи Х вЂ” Н, равцой 101,4 пм, н углом меж>у сэи- зями 106 47'. (Йцформапню о момента ииерцни возьмите цз таб.т. !7.1,) 17.16. Был спроектарован космический прибор для поиска следов СО в атмо- сфере Сатурна.
Была решена применить микроволнову>о установку на враща>о- щсмся по орбите спутнике. Где будут лежать первые >етыре перехода мотенулы "С>'О, есчи длина связи составляет 1!2,82 пм> Какое необходимо разрешение, если жслатслы>о огтичить спектр "СОО от '>С"О, чтобы вь>ясцить относитеть. цое содержание зтвх двух изотопов углерода? 17Л7. Ллн>п> зращателы>ога нагло>цепля ллэ гвзоабрэзиото НС1 имеют следую- щие паложеция (э см-') (Влиз!ег /?. /., Ое!/ел /?.
А. /. с)>еш. Р1>уз., 21, !340 (1953)]: 8332; 104,13; 124,73; 14537; 165,89; 186,23. 206,60; 226В6. Определите момент инерции и длину связи в молекуле (для >НмС!). 17.18. Предскажите положение линий микроволнового поглощения для )>С! НН"С!) на асцове данных предыдущей задачи. 96 Часть 2. Сгр хгура 17.19. Одинаковы ли размеры молекул НС! и Г?С!? Данные, полученные щательной структуры ИК спектров этих частиц, прииедеиы ниже (в (М!!!з I. М.„ТЪотрзол Н. 91., уу!!!!атз ??. В., Ргос. )?.
Бос., А218, 29 Р!сйюог!!1 У., ТЬотрзол Н. 0?., Ргос, Р. Зос.. А 218, 37 (!953)]: о 1 г з 4 Б 1НкС1 )? ветвь 2906,25 2925,92 2944,99 2963,35 2981,05 2998,05 Р.ветвь — 2865,!4 2843,63 2821,59 2799,00 2775,77 из вра. си-') (1953); 3014,50 2752,01 )?-ветвь 2101,60 21!1,94 2122,05 2!31,9! 2141,53 2!50,93 2160.06 эН*'С! Р-ветвь — 2080.26 2069,24 2058,02 2046,58 2034,95 2023,12 17,20. Покажите, что момент инерции дзухаточпой молекулы, состонщсй нз двух атомов с массами тл и ти, при длине связи )? лается выражением ! =Тглзтн)(тл+тз)])?«. Какой момент инерции имеют; а) 'Нз б) '"1з? 17.21. Чисто вращатечьный спектр Н1 состоит из серии линий, расположеииых пз расстояния 13,10 см-' друг от друга.
Какова дли~1а связи з малек!о1е? 17.22. С термодииамической точки зренця слслует ожилать, что моногалогеииды мели СиХ в газовой фазе существуют в осиовиом в вине полимеров, и поэтом! позиика1от трудности пии получении спектров моиоиеров достаточной интенсивности. Трудность црсодолсвастся продуванием газообразного галогсцз над тои. кой пластиной мели, нагретой ло 1000 — 1100 К ]Малзол Е. 7... 1(е Еис!а Р. С., богйу 9?., Л.
сЬып. РЬуэ., 63, 2724 (1975)]. Для СиВг переходы с Х !3 — 14, 14 !ог, !5 — 16 происхолйт при 84421,34, 9044925, 96476,72 МГц соответственно Найдите вращательную постоянную и длину связи для молекулы СиВг. 17.23. В микроволновом спектре 'зО"С"5 наблюдаются липин поглощения при 2432592; 36,46882; 48.65!64; 60,81408 ГГц, Каков момент инерции молекулы? Заметим, что длины индивидуальных связей из этих данных получить нельзя; однако чншйтс лзльшг. 17.24. При иву 1Еиии и|жрпаОЛИОзЫХ СпЕКтрон раэЛНЧНЫХ Иэатапаэапсщениых мо.
лекул ОС5 (Тоюлзз С. Н., Но!йел А. У., Мегг!!! )?. Р., Р)1уэ. Кетэ 74, 1113 (1948)] наблюдались с.тедующие переходы (в ГГц): ,! — «Х+! 1 — «2 2 — «3 3 — «4 4 — «5 т«ОыСззЗ 24,32592 36,48882 48,65164 60,81408 мО'тфы5 23,73233 47,46240 Используя выражение для момента инерции, приведенное в табл.
!7,1, и предполагая, что ллниы связей при нзотопиом замещении пе изменяются, найдите дтины связей С вЂ” О и С вЂ” 5 в ОСЯ. 17.25, изменение вращательной постоянной (илп момента инерции) связано с потожепнем, а котором пронзвелено изотспное замещение, рядом уравнений, известных как уравнения Краитчлана (Кгэ;!сйвап) Покажите, что, когда изотопное замещение ироизведе1ю на расстоянии г по этой оси от перввтчального пснтра 11асс молекулы типа симметричного волчка, величины г и АВ (изменение перцендцкулярной вращательной постоянной) связаны соотношением (г, нм)' -о 05376 10и(ЛВ, МГц)7((В, )т)Гц)(В', МГц) (АМ,)], где В н В' — вРащатель.
ныс настоянные до и после эамепгепии соответственно н ЛМ,=М,(М; — М„)7Мг' 17.28. Микроволновые спектры различных изотопозамещснцых молекул С(Терт свидетельствуют о строгом соотзетствин этих молекул типу симметричного волчка (Ееуол Л. С., Л. СЬев. Зос., Рагабау П, 1973, 29). Четыре атома фтора образуют квалрат, атои тслтура находится точно над центром плоскости, кото р) 1о оии образую~, еще один атом фтора расположен иижс, а атом хлора вышс этой плоскости. Используйте выведенное*в предылущей задаче уравнение Крайтчиаиа ддя определения длины связи Те — С! и значения В (угла между горизонталью и экваториальными связямн Те — Р), предположив.
что все четыре связи Те — Р имеют одинаковую длину. Используйте следующие данныт переход 77. Вращательные и колебательные слелтры 97 11 — 10 в ыСРз'Тер,: 30711,18 МГц; в 'зС!'ыТерз. 30713,24 МГц; в "СР"Тере. 29990,54 МГц. 17.27. Моменты инерции линейных галогенидов ртути(П) очень велики, и, как следствие, О- и 3-ветви в колебательных спектрах КР мало структурйрованы.
Тем ие менее пики обеих во!ос можно различить, что было использовано для измерения врашатсльпых постоянных (С!а!6 )с. 7. Н., )!(ррол О. М, .1, Сйепт, Бось Рагадау Н, !973, 1496). Знаю значение /, саответсгнуюпше максимуму заселенности, покажнте, что расстояние между ликами О- н Я-ветвей дается соотяатлением ))зачала — Теллера Оэ (32 ВйТМс)ы'. При указанных температурах с„.были иочучеиы следующие значения расстояний: НОС1з (282'С): 238 см-', НЗВгз (292'С): 15,2 см-г; Нй!з (292'С): 11,4 см-й Рассчитайте вращательные постоя!щые для этнх молекул. 1728. Гзлогсняды водорода имеют следующие фундаментальные частотм колебаний (в см-'): НР (4!41,3), НмС! (29889), Нз'Вг (26497), Н'з'1 (23095). Найдите сизовые цостоянныс связей водород — галатеи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
