Sprawozdanie składa się z pięciu części.
I.
Zad.1
W adsorpcyjnym widmie oscylacyjnym w zakresie podczerwonym obserwuje się dla molekuły HCl przejście ze stanu v=0 do v=1 o częstości 2885,9 cm-1. Jak zmieni się ta częstość jeśli atom wodoru zastąpimy deuterem?
Rozwiązanie:
Częstość drgań oscylatora harmonicznego:
gdzie: * k- stała
siłowa, v -
częstość drgań, c – prędkość światła .
Obliczenie masy zredukowanej HCl:
Obliczenie stałej siłowej:
Stąd:
Podstawiając wartości liczbowe:
Obliczenie masy zredukowanej DCl:
Obliczenie częstości dla DCl:
Podstawiając obliczone wyżej
wartości: µ=
,
k=
Porównanie częstości HCl i DCl:
Odp:
Częstość drgań zmieni się (zmaleje) o
.
Zad 2.
W
absorpcyjnym widmie rotacyjnym HCl przejściu J=0 J=1 odpowiada
energia ∆E= 22,21cm-1.
Obliczyć długość wiązania w molekule.
Rozwiązanie:
Erot=
B J (J+1), J=1 Erot=
2B B = Erot/2
, gdzie I =
moment bezwładności.
Masa
zredukowana HCl była liczona w poprzednim zadaniu, wynosi ona:
.
Korzystając z zależności:
,
obliczono długość wiązania w cząsteczce HCl:
Odp:
Długość wiązania w cząsteczce HCl wynosi
.
II.
Analiza widma Cu(NH3)5(ClO4)2 w KBr
Położenie [cm-1] |
Wiązanie |
Typ drgania |
3386 |
N-H |
rozciągające |
3313 |
||
2955 |
KBr |
rozciągające |
2925 |
||
2855 |
||
2361 |
N-H |
deformacyjne |
2341 |
||
1626 |
N-H |
deformacyjne |
1463 |
Cl-O |
deformacyjne nożycowe |
1378 |
deformacyjne wachlarzowe |
|
1276 |
||
1059 |
KBr |
deformacyjne |
707 |
|
drgania złożone
|
626 |
||
523 |
III.
Analiza widma związku [Zn(NH3)4(BF4)2] w nujolu
Wiązanie |
Typ drgania |
Położenie [cm-1] |
N-H |
rozciągające |
3385,04 |
3309,92 |
||
3209,61 |
||
nujol |
rozciągające |
2954,61 |
2931,08 |
||
2854,33 |
||
N-H |
deformacyjne |
1627,38 |
nujol |
deformacyjne |
1461,43 |
1376,91 |
||
|
drgania złożone |
431,98-1278,69 |