химический каталог




МИКРОВОЛНОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МИКРОВОЛНОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, раздел радио-спектроскопии, изучающий электромагн. спектры сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн (частоты w 109-1012 Гц). В этой части спектра проявляются вращательное переходы молекул, которые наблюдают главным образом в газах, поэтому МИКРОВОЛНОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯс. называют также радиоспектроскопией газов. Измерение частот линий вращательных спектров позволяет определить структуру молекулы.

В микроволновой области вращательное спектр двухатомной молекулы АВ, обладающей дипольным моментом, представляет собой ряд линий, находящихся на практически одинаковом расстоянии 2Bu друг от друга. Величина Bu называют вращательной постоянной; Bu = h/8pcIu, где h - постоянная Планка, с-скорость света, u-колебательное квантовое число, Iu-момент инерции, Iu = mr2u, m- приведенная масса, m = = mAmB/(mA + mB), mА и тB-массы атомов А и В соответственно, ru - межъядерное расстояние. Зная mА и mB, экспериментально измерив Bu, можно рассчитать ru. Чаще всего определяют В0,10 и r0 (для u = 0). Измерить и рассчитать эти величины в возбужденных колебательное состояниях для u >= 1 значительно труднее, т. к. интенсивность линий уменьшается с ростом u. Из значений В0, B1, B2 и т.д. можно найти Ве и соответствующее равновесное расстояние rе, отвечающее минимуму потенц. кривой исследуемой молекулы.

Для молекулы из N атомов измеряют три вращательное постоянные А0, В0 и С0, по к-рым можно установить структуру молекулы лишь частично. Однако в случае молекул с N <= 15 с использованием изотопного замещения удается вычислить все структурные параметры. При этом находят расстояния rs, которые меньше отличаются от rе, чем r0. Для многие простых многоатомных молекул (Н2О, NH3, SO2 и т.д.) рассчитаны все три параметра-rе, r0 и rs. Иногда определяют rz-расстояние между средними положениями ядер, что позволяет совместно анализировать спектроскопич. и электроно-графич. данные и таким образом изучать строение сложных молекул с высокой точностью.

Микроволновый спектрометр состоит из источника излучения (чаще всего клистрона), ячейки с исследуемым веществом (или иногда объемного резонатора), детектора (полупроводникового или болометра) и устройства, позволяющего модулировать частоты спектральных линий внешним электрическим (Штарка эффект)или магн. полем (Зеемана эффект). Ширина спектральной линии обусловлена главным образом эффектом Доплера и соударениями молекул. Чтобы уменьшить роль соударений, эксперимент проводят при низких температурах (200 К) и давлениях газа (0,13 Па, 10 -3 мм рт.ст.) или используют мол. пучки, в которых практически отсутствуют соударения молекул. Это обусловливает высокую разрешающую способность метода (w/Dw 105-106). Погрешности определения частот со, а следовательно, В0 и r0 крайне малы (DB0 ~ 10-5 см-1, Dr0 ~ 10-5 нм), что позволяет установить геометрическая параметры двухатомных молекул с наивысшей точностью по сравнению с другими методами исследования структуры (в частности, дифракционными).

М.с. дает возможность измерять с большой точностью дипольные моменты молекул в основном и колебательно-возбужденных состояниях по расщеплению вращательное линий, обусловленному взаимодействиями электрический и магн. моментов атомных ядер с внешний электрический полем. Вследствие взаимодействие квадрупольного момента ядра с электрический внутримолекулярным полем возникает квадрупольная сверхтонкая структура спектров, которая даст информацию о спине, квад-рупольном и магн. моментах ядер, входящих в состав молекулы. Повышение чувствительности детекторов и использование резонансных методов ("лазерной накачки") позволяет значительно расширить возможности МИКРОВОЛНОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯс., например исследовать изотопич. модификации молекул с низким ес-теств. содержанием изотопов, а также молекул с практическое нулевым дипольным моментом (например, CH3D).

М.с. применяют для определения параметров межзвездной среды (температуры, давления), качеств. и количественное анализа смесей газов (по положению и интенсивности линий микроволновых спектров), изучения строения неустойчивых частиц (радикалов, ионов, промежуточные продуктов, образующихся в результате пиролиза или при действии электрический разряда), молекул, стабилизир. ван-дер-ваальсовыми связями (комплексы благородных металлов с NH3, H2O).

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
плитка element
NLZ.35.12.020 NEW
дилеры вингс-м
шапки, шарфы в хабаровске купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)