mсанына) тәуелдiлiгiн көрсететiн Фортра диаграммасы келтiрiлген.

Е
128
ндi жолақ канты деген не-соған тоқталайық.

Молекулалық спектрлердiәр түрлі газдағы электр разрядтары шығаратын жарығынан бақылауға болады. Дисперсиясы үлкен емес құрал арқылы бақыланатын олар бiр жағынан айқын шекарамен-кантпен шектелген, ал екiншi жағынан бiртiндеп нөлге дейiн әлсiрейтiн жолақтар түрінде болады.



Сурет 11.5 Фортра диаграммасы

Осы интенсивтiктiң бiртiндеп төмендеуi жолақтың ерекшеленуi (оттенение) деп аталады. Оныңұзын немесе қысқа толқындар жағынан орналасуына байланысты қызыл немесе күлгiн ерекшелену болып бөлiнедi.

Кейде жолақтардың бiрнеше канты болады, кейбiр жағдайларда кант тiптi болмауы да мүмкін. Ажыратқыштық күшi жоғары құралдармен жолақтардың көпшiлiгi жеке сызықтарға ажыратылады, бұлардың ара қашықтықтары канттан алыстаған сайын бiртiндеп өседi. Жолақтардың бiр мезгiлде пайда болуы, спектрдiң белгiлi бөлiгiнде орналасуы, ерекшеленудiң бiрдей болуы, кант санының бiрдей болуы сияқты бiрқатар ортақ қасиеттерге ие болуына қарай олар жолақтар жүйесiне бiрiгедi.

Молекулалық спектрдегi әрбiр жолақ бiр-бiрiне өте жақын орналасқан жеке спектрлiк сызықтардың көп санынан тұрады. Сызықтардың жиiлiк мәндерi параболалық тәуелдiлiкпен (Деландр формуласы) жақсы өрнектеледi:

(11.24а)

м
129
ұндағы c, d, e-берiлген жолақ үшін тұрақтылар. Сызықтың нөмiрiн белгiлейтiн m бүтін санына оң да, терiс те мәндер берiледi. m=0 сызық спектрде болмайды. Кванттық механика бойынша нөлiншi сызық айналыс болмайтын екi күй арасындағы тиым салынған ауысуға сәйкес келедi.

388,3 нм канты бар жолақ үшін ең бiр қарапайым молекулалардың бiрi-CN циан радикалы жағдайында (11.24а) формула мына түрде жазылады

v=25797685+3,848m+0,0675m²cм^-1 (11.24б)

11.5-суретте (11.24б) формула бойынша есептелiп тұрғызылған график (Фортра параболасы) келтiрiлген.

m=0, 1, 2,... болғандағы көлденең сызықтардың параболамен қиылысу нұктелерi спектр (жолақ) сызықтарының толқындық сандарын бередi. Суреттен жолақ канты және ерекшеленуi қалай пайда болатындығын көруге болады. Кант-парабола төбесiне сәйкес келетiн шеткi сызық, ерекшелену төбеден алыстаған сайын сызықтардың бiртiндеп аралары алшақтап, сирей түсуi. Параболаның жеке бөлiктерi тармақтар деп аталады. 11.5-суретте кескiнделген Фортра параболасында

---

R-тармақ (m мәндерiнiң оң таңбалы болатын жағдай) және Р- тармақ (m-нiң терiс мәндерi жағдайында) бар. Параболаның төбесi аймағында сызықтар ұйысып, спектрограммада әдетте ажыратылмайды. Сызықтардың ұйысу аймағын кейде жолақтың басы, ал сиректеу аймағы-жолақ құйрығы деп аталады.

11.3.7. Екi атомды молекулалардың диссоциация энергиясы

Диссоциация энергиясы-молекуланың, әсiресе, әр түрлі химиялық процестер реакцияларының жылу мөлшерiн анықтаған жағдайда өте маңызды сипаттамасы. Екi атомды молекулалардың диссоциация энергиясын сызықтық интерполяцияның мына жуық формуласы бойынша анықтауға болады:

(11.25)

Бұл өрнектi тербелiс интервалдарының -дан сызықтық тәуелдi болатындығынан және  өзiнiң _max мәнiне жақындағанда бұлардың нөлге ұмтылатындығынан алуға болады. Сондықтан мына өрнектi

, нөлге тең деп қабылдауға болады, осыдан

(11.26)

ө
130
йткенi v_ex_e<_e. _max мәнiн термдер энергиясы үшін (11.10) өрнекке қойып, молекуланың атомдарға ыдырау (диссоциация) энергиясын анықтауға болады:



Ескеретiн нәрсе, (11.25) жеткiлiктi жуық формула, 20% дәлдiкпен нәтиже алуға болады.

Осы (11.25) формуланы және

(11.27)

өрнегiн пайдаланып зерттеп отырған молекуланыңD₀диссоциацияэнергиясынбағалауғаболады.

Т_еэлектрондықтерммәнiнмынаформулаарқылыалуғаболады:

(11.28)
0>

1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

---

11.5. Жұмыстың орындалу ретi

1. 
   Көмiр электродтарынан электр доғасы шығаратын жарықтың спектрiн суретке түсіру:
   

ДФС-8 спектрографының саңылау енi - 0,01мм, толқын ұзындық шкаласының бөлiктерi - «360», «380», «415»; көмiр электродтардың ұзындығы -4-5см, электродтар аралығы2мм.

2. 
   CNмолекуласы спектрiне талдау жүргізуге қажеттi салыстыру спектрi – Feспектрiн суретке түсіру.
   

1. 
   Спектрлердi суретке түсіру жағдайлары 11.3-кестеде келтiрiлген
   

11.3-кесте

спектр	,нм	кассета орны	Гартман диафрагмасы	Доға тоғы А	Экспозиция уақыты, с
Fe	360	10	3	4	30
CN(көмiр)	360	10	4		30
Fe	380	15	3		20
CN(көмiр)	380	15	4		20
Fe	415	20	3		40
CN(көмiр)	415	20	4

11.5.1. CN молекуласының шығару спектрiн зерттеу

Д
131
СП-1 немесе ПС-18 спектропроекторында ДФС-8 спектрографы үшін Feспектрi атласын пайдаланып, молекулалық жолақтар канттарының толқын ұзындықтарын анықтау. Жолақтарды нөмiрлеу. Жолақтар канттарының өлшенген (анықталған) толқын ұзындықтарын CNмолекуласының энергетикалық диаграммасымен салыстырып (11.6-сурет), CNмолекуласы электрондық спектрiнiң тербелiстiк құрылымына теңдестiру жүргізу (әрбiр жолақтың қандай кванттық ауысуда пайда болатындығын анықтау).

Канттардың өлшенген ұзындықтарын толқындық сандарға (см^-1) айналдыру.

Алынған нәтижелердi 11.4-кестеге толтыру.

11.4-кесте

Жолақ

Жолақ кантының толқын ұзындығы , нм

Кванттық ауысу 

Жолақ кантының толқындық саны v, см-1

---

11.5.2. CN молекуласының меншiктi тербелiс жиiлiгiн, ангармоникалық коэффициентiн және диссоциация энергиясын анықтау

1. 
   Канттардың алынған v_{} толқындық сандарын (11.4-кесте) Деландр кестесiнiң (11.1, 11.2-кестелер) клеткалары бойынша толтырылады.
   

11.4-кестедегi молекулалық тербелiс жолақтары канттарының v_{} толқындық сандары бойынша (v_0-0,v_1-0,v_1-1,v_2-1,v_2-2,v_3-2) бiрiншi ₁v айырманы анықтау, яғни CN молекуласының жоғарғы және төменгi электрондық күйлерiнiң көршi тербелiс термдерiнiң ара қашықтығын анықтау. (11.14), (11.14а) формулаларын және 11.6-суреттi қараңыз.

2. 
   ₁v_0-1, ₁v_1-2,... бiрiншi айырма бойынша ₂v екiншi айырмасын анықтау
   

₂v= ₁v_0-1 -₁v_1-2,...

Ескерту: алынған ₁v және₂v мәндерi11.2-Деландр кестесiндегi көршi жолақтар арасындағы 1-және 2-айырмалары

және мәндерiне сәйкес келедi. Алынған нәтижелердi 11.1-11.2 - Деландр кестелерiне толтыру.

3. 
   (11.15), (11.15а) формулаларын пайдаланып, яғни 1- және 2-айырмалар бойынша негiзгi және қоздырылған электрондықкүйлер үшін ангармониялық коэффициент мәндерiн анықтау (Деландр кестесi бойынша).
   

1. 
   (11.14) формуланы пайдаланып молекуланың меншiктi тербелiс жиiлiгiн анықтау.
   
2. 
   (
   132
   11.25) және (11.27) формулаларды пайдаланып CN молекуласының D₀ диссоциация энергиясын бағалау.
   
3. 
   (11.28) формула арқылы CN молекуласының Т_е электрондық терм мәнiн анықтау. Алынған нәтижелердi 11.5-кестеге толтырып, 3; 9әдебиеттегi деректермен салыстыру.
   

11.5-кесте

жолақ кантының толқындық саны v 

1v см-1

2v см-1

vехе см-1

vе см-1

De Дж

D0 Дж

Te см-1

---

Сурет 11.6 CN энергетикалық деңгейлер

схемасының бөлігі Сурет 11.7

11.5.3. CN молекуласының ядроаралық қашықтығын анықтау

1. 
   CN молекуласы спектрi нәзiк түзілiсi көршi екi сызығының орташа қашықтығын (см^-1) анықтау. Бұл үшін спектрограмманы МИР-12 микроскопы үстелiне қойып, молекулалық жолақтың нәзiк түзілiсi екi сызығының  ара қашықтығы өлшенедi. ДФС-8 спектрографы дисперсиясының мәнi бойынша (0,6нм/мм)  (мм) ара қашықтық v (см^-1) толқындық сандар айырымына айналдырылады. v айырма (n-1)-гебөлiнедi, мұндағыn-өлшенген екi сызық арасына келетiн сызық саны (екi сызықты қоса санағанда).
   
2. 
   Ә
   133
   р түрлі тербелiс жолақтары үшін табылған көршi екi сызықтың ара қашықтығы мәндерi бойынша (11.6) формуланы пайдаланып молекуланың айналыс тұрақтысы анықталады.
   
3. 
   I=r²өрнегiн пайдаланып, CNмолекуласының инерция моментiн анықтау.
   
4. 
   CNмолекуласының rядроаралық қашықтығын анықтау. Алынған нәтиженi әдебиеттердегi деректермен салыстыру.
   

Алынған нәтижелердi 11.6-кестеге толтыру.

11.6-кесте

жолақ 

екi сызық тыңарақашық тығы , мм

n-1

 нм

v см-1

В см-1

I гсм2

r см

Бақылау сұрақтары

1. 
   Молекулалық спектрдiң атомдық спектрден айырмашылығы неде? Молекулалардың энергетикалық деңгейлерiнiң құрылымы қандай?
   
2. 
   Молекулалардың электрондық, тербелiс және айналыс күйлерi араларындағы кванттық ауысулар спектрдiң қандай аймақтарында бiлiнедi?
   
3. 
   Айналыс (тербелiс) кванттық саны өскенде молекуланың айналыс (тербелiс) термдерiнiң арақашықтығы қалай өзгередi?
   
4. 
   Электрондық-тербелiс-айналыс спектрлерiнiң (тербелiс-айналыс спектрiнiң) айналыс түзілiсi сызықтарының арақашықтықтары айналыс саны өскенде қалай өзгередi? Таза айналыс спектрiнде ше?
   
5. 
   Екi атомды молекулалардың ядро аралық қашықтықтары бұлар қозған электрондық күйлерге ауысқанда өзгере ме?
   
6. 
   Молекулалық жолақтың канты деген не, ол қалай пайда болады?
   
7. 
   Молекуланың потенциалдық қисығын түсіндiрiңiз?
   
8. 
   Молекуланың электрондық, тербелiс, айналыс энергияларының реттiк шамалары қандай?
   
9. 
   Молекулалық iшкi қозғалыстардың әр түрге бөлiнуiнiң физикалық дәлелi.
   
10. 
    Молекуладағы тербелiстердi гармоникалық және ангармоникалық модельдер көмегiмен бейнелеп берiңiз.
    
11. 
    Молекуланың диссоциация энергиясының анықтамасы. Ол молекуланың тербелiс параметрлерiмен қалай байланысқан?
    

---

Смотрите также файлы

• ылыми білімдерді дамуы iv н. Коперник арыш лемі туралы діни кзараса кйрете соы берген Польшаны алымы.docx

• 4. техника ауіпсіздік алындатышты жндеу кезіндегі техника кауіпсіздігі.docx

• Перечислите статьи Гражданского кодекса Российской Федерации, устанавливающие специальные сроки исковой давности и укажите, к каким требованиям они применяются.docx

• Открытый социальноэкономический колледж Программа среднего профессионального образования 44.docx

• Практическая работа 5 Нормализация отношений Цель приобрести практические навыки проведения нормализации отношений. Задание.docx