Типы спектров поглощения. Колебательные спектры. Применение в анализе

Ответ:

Типы спектров поглощения: - вращательные; - колебательные; - электронные. Колебательные спектры наблюдают в инфракрасной области, что соответствует энергии квантов от до кДж/моль (согласно другим данным,моль), поэтому при обычной температуре энергетическое состояние молекулы характеризуется основным колебательным уровнем. Количество возможных колебаний зависит от числа атомов в молекуле; число наблюдаемых колебаний обусловлено симметрией молекул. В двухатомной молекуле ядра ее атомов совершают малые колебания относительно положения равновесия. Этим колебаниям отвечает дискретный набор состояний и соответствующих им энергетических уровней. Колебательное движение атомов можно приближенно описать закономерностями классической физики, используя модель гармонического осциллятора. Каждое смещение атомного ядра из равновесного положения приводит к повышению потенциальной энергии молекулы (рисунок 1, кривая 1). Потенциальная энергия двухатомной молекулы описывается параболой, вершина  соответствует положению равновесия. Собственное значение энергии определяется выражением:  колебательное квантовое число;  Отметим, что при  (основное состояние) величина энергии  (нулевая колебательная энергия). Правилами отбора в таких системах разрешены переходы, для которых  Рисунок 1 – Кривые потенциальной энергии и уровни энергии двухатомной молекулы Реальную молекулу можно представить в виде гармоничного осциллятора только при малых колебаниях  С увеличением амплитуды колебания ангармоничность делается все заметнее. Связи в молекуле не могут растягиваться беспредельно, и после достижения этого предела молекула начинает диссоциировать. Сжатию связи молекула сопротивляется сильнее, чем растяжению. Кривые потенциальной энергии реальной молекулы имеют более сложный характер (рисунок 1, кривая 2). Энергия ангармоничного осциллятора описывается уравнением: