Упр. 2. Определение собственной частоты колебания, коэффициента ангармоничности и энергии химической связи CN

Упр. 1. Изучение спектра излучения молекулы

Экспериментальная установка

Изучение вращательно – колебательно – электронных спектров излучения производится на установке, общий вид которой изображен на рис. 5.3.

9.5. Последовательность выполнения работы:

1. приготовить два угольных электрода длиной 4-5 см. концы электродов слегка заточить на конус (оба электрода закрепить в электродержателе штатива ШТ-9; установить определенное расстояние (3 мм) между электродами).

2. установить деление «360» по шкале длин волн ДФС-8.

3. установить ширину щели 0,01 мм. Диафрагму Гартмана установить в положение «4».

4. зарядить в фотокабине кассету фотопластинкой. Установить кассету в положение «10».

5. произвести съемку спектра излучения угольной дуги с экспозицией 10 – 30 с.

6. заменить угольные электроды на железные. Переместить диафрагму перед щелью спектрографа в положение «0». Это дает возможность получить спектр сравнения, необходимый для расшифровки спектра изучаемого вещества.

7. снять спектр железа подобно съемке спектра CN с экспозицией 20 с.

8. переместить кассету в положение «15». Установить барабан длин волн в положение «360». При этом на ту же среднюю часть фотопластинки будет проектироваться новый участок спектра.

9. переместить кассету в положение «20». Установить барабан длин волн в положение «415».

10. снять спектры CN и Fe как было описано в п.п. 5-7. Данные для съемки всех спектров приведены в таблице 9.1.

Табица 9.1.

спектр	l,нм	Положение кассеты	Положение диафрагмы Гартмана	Время экспозиции, с	Ток дуги А
CN
Fe
Fe
CN
CN
Fe

11. проявить, закрепить, промыть спектрограмму проточной водой, высушить ее.

На спектропроекторе ПС-18 или ДСП-1, пользуясь атласом стандартных спектров, определите длины волн кантов полос (по резкой границе между светлым фоном и максимумом почернения). Пронумеруйте полосы. Сопоставляя измеренные длины волн кантов полос с энергетической диаграммой молекулы CN (рис. 9.5.) проведите расшифровку колебательной структуры электронного спектра. Результаты запишите в таблицу 9.2.

Таблица 9.2.

№№ полос

l, Канта полосы нм

Переход u¢®u¢¢

Волновые числа кантов полос, vu¢u¢¢, см^-1

Рис. 9.5. часть схемы энергетических уровней CN

1. По полученным волновым числам кантов полос определить первые разности (см. рис. 9.5. и формулу (9.11)).

Т.е. расстояние между соседними колебательными термами верхнего и нижнего электронного состояний молекулы CN:

2. по первым разностям (см. формулу (9.12)) определить вторые разности

, используя формулу (9.12), определить коэффициент ангармоничности .

3. зная коэффициент ангармоничности , определить колебательную частоту по формуле (9.12).

4. оценить энергию диссоциации D₀ исследуемой молекулы, пользуясь приближенной формулой (9.18) и соотношением

Полученное значение D₀ сравните с литературными данными.

5. определите значение электронного терма T_e, используя формулу

.

Результаты запишите в таблицу 9.3.

Таблица 9.3.

Волновые числа кантов полос vu¢u¢¢

cм^-1

D2 G см^-1

см^-1

см^-1

De Дж

D0 Дж

Te см^-1

Дата добавления: 2014-01-04