2. 

   
   

   "'3 ROZ1'ł^o..-ł ło..-łnnłrn no n •.• oni~" ,fnz ft>n..-ł'1ITil.ino '1110"'",+"1110 ałakt~l""'na ;;J.~.~ _ ·.n._uu· u~u..!....!..n..u. •• u 6.5. "5..I."""."j ~a '; ł'UU,yuJ.!!~u ,.,(.1. ..•. .:7 •... ,..,. •• ".~ .•.. ' ~.J'""L.

   }'M"""i,,ł

   ~.

   
   

3. ~·:.W:;'·~.f:;2·S;;;o._ r:\jS!5~Z~·>:i; .... %.i..\.-k:~

   
   

   'ni$l Ci$lcrł$l 7$17n$l(,:7('\n('\ '<naile'l(

   
   

   . h't .'tO'''!: ~~~h~~~~' ~ ~r ~

   potencjału w warstwie podwójnej. WarsPNa ta powstała wskutek nagromadzenia się elektronów na powierzchni metalu (gęstość ładunku

   
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   • •............... f' .. ;:r'·' .

   PłaszcZ"v'zna H~oltza

   -'

   
   

   ....... )00.

   Dci.kgkWarstwa rozmyta

   
   

   Ładunek elektrol1Ó\V ró\~vno\vażony jest ładun_ ... ~iem cząsteczek i jonóvl nagromadzon)'ch Vi vvarst,~vie podwójnej.

   
   

   Przyczyny powstawania podwójnej warstwy elektrycznej:

   
   

   Elektrony lub jony mogą przechodzić samorzutnie z jednej fazy do drugiej, w wyniku czego jedna faza wykazuje niedomiar,

   a druga nadmiar ładunków określonego znaku.

   Wybiórcza adsorpcja jonów jednego fOr'^ł7aju, powodująca nagromadzenie się ładunków jednego znaku '.xl sąsiedztwie granicy faz.

   
   

   Adsorpcja polarnych cząstek rozpuszczalnika lub substancji rozpuszczonej, w taki sposób, że dipole orientują się na granicy

   faz.

   
   

   

   
   

   RTI a -

   
   

   = o+-n~ . nF a

   MO

   
   

   - norm~lnv po^ten"'¹"'} e1pktrr.d^u t¹ nr.tenciał e¹ektro^rłv

   
   

   .•...•. .LL ••••. .,L ..•. j •. ..LvJa~ L ••••• );.&.L~ J, :J~.ł''"'''' LL:! . oL ..••.• ~j

   w roztworze o aktywności jonów metalu a~v1n+ = l

   
   

   R - stała gazowa,

   
   

   T - temperatura [K], F - stała Faradaya,

   N - liczba elektronów biorących udział w reakcji.

   aMO = const. = l

   
   

   RTł

   E=Eo+- na'1/H

   nF ""

   
   

   R = 8,31441 J ·K-] . mol-l F= 96486,7 C· mol-l

   
   

   

   
   

   (T= 298 K)

   
   

   22

   
   

   _L

   
   

   _I

   
   

   _E

   
   

   _E

   
   

   _E

   
   

   _O

   
   

4. 

   {j

   tJ.." ~~Jl m.

   : ~~' ..

   
   

35~Potencjai standardowy.

Potencjał standardowy mOŻna obliczyć z danych termodynamicznych -standardowych potencjałów chemicznych substancji biorących udział w reakcji elektrochemicznej posługując się ró\\'tlaniem:

Vi ~ liczba moli

Pn;yklad

Oblicz potencjał elektrody żelaznej zakładając, że na jej powierzchni ustala się równowaga: ~I~ e: ::;:~:::; :F e-:~?-t· --i"·-2;;t; wiedząc że:

2' 96500 C- tr1<>1

2. 

~'t'ff<~~i"~ ••.• -r--'"T~ .•.• """"T" •• rT'~~"ńt

;t;:·4 1E .. 3 0 •. 91 u~~ -:

-~)ł 41 ~

'{'A4 ,{ 'i -{'.<ii -1 '1

-n.,4:B j

E .•....•.... JV """ --'1';, '

~o;u;. '"'.::~"'j~\ 1

'l

.B,⁵⁷1 ,./'/

-J),Mi ,/'

~ .//

·iJ/;e 'i // ..

-{~. 5~~ -1 /-r/.--' ••..

-,3, '3i~ l~~'-m 'i'~.5'

,.,/

/ /~.

j/< ,..r-'-

/ ./

,,. ,/ ,/

.-0"-"

....

36.SEIVI ogp,Jwa stężeniowego.

SFM=EI-E2

Potencjał pojedynczej elektrody możemy mierzyć przy pomocy ogniwa w którym jedną z elektrod jest elektroda wzorcowa, elektroda o znanym,. niezmiennym w czasie potencjale, zwanym potencjałem odniesienia.

23

Szereg napięciowy metali inaczej szereg elektrochemiczny to zestawienie, w którym maleje aktywność metali, a więc rośnie ich potencjał standardowy F, Metal bardziej aktywny wypiera metal

_m

"e'; aktywnv '7 r"zLtWOru J"ego ""iI") PunktetYl "rlnip"^ipnl"a dla teg" '7p"ta^u1I"eⁿl" >l iesLt ełeJ.rfT"rl>l

. .lo- J ..LJ •••• .ł."'" U'.....,..A. • ..L . ..1....1.. .•• '-" •••••.•• .LI._u .•• _ .•• '-" L...l_U", 'Ii, .•..•. _ J .1 .,L'Jo...""'''''',,",,_

wodorowa, ktÓrej potencjał przyjmuje się za zero fi!J = O

Oto szereg ważniejszych metali (wraz z SEM H₂1H+):

_L

i K N~ Ca Mo- Al 7n Cr Ff" Crlu· Co Nt ~n Ph H Cu. Ho A a AU

_-1 ~~_~~~_.L ~ __ ~~~,="",="",_~~.L_t\.._

Własności wynik..ające z szeregu napięciowego metali:

l. Każdy metal o niższym potencjale normalnym wypiera z roztwom metal wyższym potencjale.

_R

llJn in nip A_Ohlr''71! l'itnwr'ńuJ i hlJrl'/n'AJr'O' lAJ ktńrlJ nip lAJl!nilJrnin innll/"h metnfi '7 HJorlnllr'h rO'J'hAJorńlAJ

v~-C"_ ~_ 16-$''''''- U·l .J-~J ~j> ••.•••• 'r"',-",.., '</ ••.••. .-J"' .•.... ~r •••.... ',.1· •... "' •......••...•••.•..... '''.J'r",;;.rl-J~ •. 6 •. S • .!' •... '. 'I ••.••...•• ,,-1' ••• ;;. ~I.J_.- • .- _o," •...... ''"1

g

'~ ."iaVl" •. ",ah«h"o ma re"lT"ifT'" ",nA"proH,,,A"'''C^fT .In ntrzymanl'a '''nAnroflfnlkó',v ur'eaJ.·voie FHa'fTtle'" i .t..I ytvl )')iu~vltlJtrJ' 441"'.-;/1,.4 ~ t'Jlv""t f •... uu..~lf u w-v v ~ I nvu.v t vI J' :Y'u- III ól ~ l-

be!)!l, które reagąją z wodą na gorąco, mogą wypierać w temperaturze pokojowej inne metale z roztworu). Glin nie wydziela z roztworó~1/ zawierającychjony Fe²+, Zn2+, Pb²+ i Cu²+ metali, ponieważ ulega pasywacji pokry,va się łvarstewką ochronna swojego tlenku,

2. Ivletale o ujemnych potencjałach normalnych mogą \\'Ypierać wodór. Metale te są metalami aktywnymi, naz~y'vvane nieszlachetnymi.

Reakcja przebiega tym mniej enert-:ricznie, im bliższy zera jest potencjał nonnalny rnetali F!

3. Metale o dodatnich potencjałach normalnych nie wypierają wodom z kwasów, Metale te nazywane są metalami szlachetnymi.

metale szlachetne reagują z kwasami tlenowymi z wykorzystaniem ich właściwości utleniających 4. Im bardziej ujemny potencjał normalny metalu, tym większa jest jego zdolność do utleniania się (oddawania elektronów)

5. Im bardziej dodatni potencjał normalny metalu, tym większa jest jego zdolność do redukcji (do przyjm.owania elektronów).

38.Elektroda wodorowa.

Elektroda wodorowa jest wzorcową elektrodą w skali potencjałów redoks, Przyjęto jej potencjał standardowy za zero F = O. Potencjały innych elektrod odnoszą się do potenclału tej elektrody.

'Vyróż..nia się standardową elektrodę wodorową (SEW) pracującą w warunkach standardowych i normalną elektrodę wodorową (NE\V) pracującą w warunkach normalnych.

24

_E

1Ckr+~(\,.l~ 'n~,.l~~~"'a· II clcktro..l~ ~l~+'~~n'~ ,1 ~~~h"~~,,lrl' n'od~~' ~I -'i. ut..lVu..a \I\lV\..!ViVt"H:·. 1/ l..1. Ua PJ.ULJ..L1.Vna, b.</ p~V1...LV..LL..}n.. lo'''' iV.U .. -l,.,,/J

roztwór kwasu, 4) płuczka blokująca dostęp tlenu, 5) zbiornik z zapasem elektrolitu.

Elektroda szklana, najbardziej popularna elektroda jonoselektyvlna, służąca do pomiaru pH

_M

1 (k ł· lo r . b 'k·" . ci . ci . k^' ., ,

roztworu .. emorana w szta_cle .. Llstej an_ l) WYKonana Jest z o_powle_.mego sz fa przemKamego

tylko dla jonów hydroniowych.

Wewnątrz bańki szklanej znajduje się roztwór o określonej aktywności tych jonów, do którego wprowadzona jest elektroda kalomelowa lub chlorosrebrowa, spełniająca rolę kontaktu elektrycznego. Stosunek aktywności jonów wodorowych po obyd\,"'U stronach batiki szklanej (określony poprzez pomiar siły elektromotorycznej) pozwala wyznaczyć pH roztworu.

Elektroda szklana jest odporna na działanie metali ciężkich, utleniaczy i reduktorów, może być tak..że stosowana w roztworach niewodnych.

40. Ogniwo galwan.iczne.

Ogniwo galwaniczne - ogniwo, w którym źródłem prądu są reakcje chemiczne zachodzące między elektrodą, a elektrolitem. Dwie elektrody zanurzone w elektrolicie (półogniwa) tworzą ogniwo galwaniczne. Różnica potencjałów elektrod to siła elektromotoryczna ogniwa (SEM).

Praktycznym przykładem naj prostszego ogniwa są dwie blaszki z różnych materiałów (np. miedź i nikiel) przedzielone papierem nasączonym elektrolitem (słoną wodą a nawet śliną).

_I

nt :..,.~..,. +1"01,.-...;...,. ; .•...•. ~..,. __ P1!,: .•• ...-T.o, _ • t - : .... nIF", ..., ;r. _ ;....,..., n ~'"';nT...,:r; ; ~ ~ ...,:..,. n •....• ~ ....• ;n+""; ...-!

" nlvJv LQ.fi.Lv POjęV1v u~ ••• wa pasozy nn .. Ł~eU, a Wl'2C ognIWa. l1VjQ.VVlająve6o "lit' ;;Q.1llVI"LIHC vv

niezamierzonym miejscu i powodującego niekorzystne skutki np.:

25

• korozia metali - nasożvtnicze ogniwo noiawia sie tVp. na zanieczvszczonY'ch i \.vihwtnvch

~ J...J . .:l J I", ,.r '--' .J

połączeniach dwóch różnych metali lub np. pomiędzy kadłubem statku zanurzonego w

elektrolicie (wodzie morskiej), a elementami wykonanymi z innych metali (np. śrubą)

• szumy elektryczne - mikroogniwa na zabrudzonych stykach

• ogniska zapalne - ogniwa tworzące się na implantach wewnątrz organizmu

Przykłady ogniw galwanicznych: • ogniwo Daniella

l!< ogniwo Lec1anchego

• ogni\vo ołowiov/e

• ogniwo Volty

• ogniwo Westona

\V przypadku Ogniwa Daniella obie przestrzenie elektrodowe są rozdzielone przy pomocy diafragmy, warstv'vy o przewodnictwie jono'v'vym, zapobiegającej mieszaniu się roztworów znajdujących się po obu j ej stronach.

Ogni'\vo \vodoro\vo=tlcno\vc jako ogni\vo gal\varucznc i jako ogni\VO elektrolityczne

41. Ogniwo elektrochemiczne.

Ogniwo elektrochemiczne, ogniwo galwaniczne, układ służący do zamiany energii procesów elektrochemicznych na energię elektryczną.

Ogniwo elektrochemiczne składa się z dwóch układów redoks wraz z zanurzonymi w nich elektrodami (są to tzw. półogniwa) oraz drutu łączącego elektrody. Układy te mogą znajdować się w tym samym roztworze (wówczas zanurzone są w nim dwie różne elektrody) lub w różnych roztworach, przedzielonych porowatą przegrodą albo połączonych kluczem elektrolitycznym.

Wielkością charakteryzującą dane ogniwa jest wartość jego siły elektromotorycznej (SEM). Zgodnie z konwencją elektrodę ujemną (o niższym potencjale) umieszcza się w schematach ogniw po lewej

26

stronie, elektrodę dodatnią (o vvyższym potencjale) - po prawej. W ogniwach anodą nazwano elektrodę ujemną, katodą - elektrodę dodatnią. Na anodzie zawsze zachodzi utienianie.

Do najbardziej popularnych w laboratorium ogni\v elektrochemicznych należą:

_o

;"70 flant'ella t. \7n,iL~nSO .. !!r",so . .lC"t-l-\ t7nak! "⁷ⁿacza gran;"''''' r"a⁷ zna'k II ;""8+

- uw •...•• \-JL< ii 4(aqY''V •..• 4(aqy •..• \' J \ ••• 1- V"U U"-'Y", - J"-' •

symbolem klucza elektrolitycznego),

- ogniwo Westona (-)Cd(Hg)/CdS0₄(aq) /1H~S04,Hg(+) (tzw. ogniwo normalne, gdy roztwór CdS0₄ jest nasycony), które stanowi wzorzec SEM,

- ogniwo Volty (-)Zn/Zn²+, H₂S0₄/R₂/Cu(+).

Rozróżnia się ogniwa elektrochemiczne:

1) t"'r\rzpnl'a (chem;p7np) - U7 ogn;''';e 7achod⁷1' rpa1.r'~;a tnvorzpnl' '" 7U';"'7k-U Cllel"1;^p7neⁿo (110 w

..I.. yy'I.J ..•.. .• :.0. J..l. ..t.VL..J...I....I..'-' VV .l..l-'-l'Y..t.· L..i. L..1 ..•••.••••••..••• ""--'-"1 LV; ...., ~ L..J.l'''..L~L..J..I.'''' .J.. .l.'-'L..J..I..1. f"MI ..•

"''' oJ •••• '-- .ł

ogniwie elektrochemicznym (+ )Pt, HzltICliClz, Pt( -) powstaje HCI),

2) stężeniowe - zbudowane z d,,·!óch jednakowych półogniw różniących się tylko stężeniarl1i reagentów,

3) amalgamatO\ve - tworzywem elektrod są dwa różne amalgamaty.

Ogni\.va elektrochemiczne wykorzvstvwane oraktvcznie jako źródła energii elektrycznej to: akumulatory różnych rodzajów, L~cl~ncheg~ suche ogniwo elektrochemiczne (- )Zn/Zn²+, NH.1CI("u~'lnvlnO,_ C(+) oraz oQniwo elektrochemiczne naliwowe. np. (-)Ni. H,,/l~aOH_ O,,/NiO, Ni(+).

, , •..•• 1./ - -7 .•..... - - Q - - 1 -,~ .•.. / J"" :J"" '. ;J

w których na elektrodzie ujemnej zachodzi elektrochemiczne utlenianie paliwa, na elektrodzie

dodatniej - redukcja utleniacza, co sumarycznie jest równoważne reakcji spalania konwencjonalnego paliwa (np. wodoru w tlenie). Sprawność przekształcania energii w takich ogniwach elektrochemicznych jest bliska 100%, dlatego znajdują one zastosowanie w napędzie pojazdów kosmicznych oraz dla celów militarnych.

Powstaumn;p lo1.ralnvt'h nem;Ul plpldrochpm;p7mlch J'es^t orzut'zun", korozi; o char",t--terze

"'''",.-...L'''''' ..L""- .J ••••• .l-.l-"-'"~.l-L"" .•••.•• __ .I."'!o.-L.I.- .l..I.'-'J. .•. ..I.......,L..l.L.l.J. "'.1..1 '.1- l .•. ..I.~.L .i- J.J.. .•. .1.- L&...l. .•••.

elektrochemicznym (pÓłogniwo, SEM).

Opis; Ogniwo elektrochemiczne: 1 - elekiroda, 2 - row'iór elektrolitu, 3 - klucz elektrolityczny, 4 - przewód łączący elektrody

42 1>~a"·7fi FaraAa"'a

__ ~ .•. , •. ,..,. u ~ ,u j la"

masa substaIlcji rn uczestniczącej w reakcji elektrodowej jest proporcjonalna do przepływającego ładunku:

gdzie:

m = masa substancji (g),

M = gFdllloatom, gramocząsteczka da..lcj substancji (glmol),

l = natężenie prądu płynącego przez granicę faz elektroda/elektrolit (A), t = czas (s),

27

n = ilość elektronów wymienianych w czasie procesu elektrodowego, F = 96485 CI równoważnik - stała Faradaya,

43.Akumulator ołowiowy.

a) Proces ładowania (praca akumulatora jako elektrolizera):

₁

⁷ "l' ", " "".', t tv , ,c' ''''''b

,:. "If.r,'·'.".l (_ \ i-' ~',' , ,..' ) f': ......; .;.c"',

...•••... t;_,,; __ ,. '\. .••• " .•. ~_ "l' .:>!> ",,":>0"0" .• >,' & ,

(1.31:<)

f] """,\

~'.i - • , '-\l

44.lVIetody optyczne.

• Spektrofotometria absorpcyjna w zakresie widzialnym i nadfiolecie (UV -Vis)

•

•

Spektrofotometria \v podczerwieni (IR.) Spektroskopia Ramanowska Nefelometria i turbidy!uetria

Analiza fluorescencyjna

Spektralna analiza emisyjna

Abs"rp"",;n" ""'eHrome+rl'a a^tom"H7" fA' fi. S)

1'-'i-' Vi '-'JJ!'H.!. up fi.~ .l.i l- L .u.vvvu. '- AL ~~

45.Promieniowanie ełektromagnet-jczne, cechy promieniowania.

Promieniowanie elektromagnetyczne, jest to forma energii występującej Vi postaci fal elektromagnetycznych, które rozchodzą się z prędkością c = 3 x 108 m/s,

Podstawowe cechy promieniowania elektromagnetycznego: długość fali l [m l,

częstość drgań na sei0 .. .mdę n [1/s],

częstość drgań na centymetr (liczba falowa) n [lIcm}.

n = clI [lis],

n = 1/1 [l/cm]

Na korpuskularną i falową naturę promieniowania

l'ielTt~AmaanAtvczneo<" Hl"Ir"""";A z"l",z'nos'c' Pl"",,..Ir,, ""^lrre⁶1a;"ca v-«-' 1-,,"!cl V.l.H o '!'Vl'J ---'_1. _[5.\..1 n u.n ... UL.;uJ~ 'I.-!1-V----'_..l - ~ U-!·1..lVl.'\.Y· V1.~ u :Ją' (.

wielkość energii pojedynczego kwa.l1tu promieniowania (fotonu):

E=hxn=hxnxc=hxc/l

gdzie: 11 - stała Plancka

28

Zmianę energii cząstki, towarzyszącą pochłanianiu lub oddawaniu energii ~na wyraża prawo Bor.ra:

DE = Ek - Ep = h x n = h x n x c = 11 x clI [1] DE> O promieniowanie jest pochłaniane przez układ DE < O promieniowanie jest oddawane przez układ

46.Absorbancja, transmitancja.

Absorbancia, jest to wielkość absorpcj~ wartość absorpcji; A [liczba bezwymiarowa].

Absorpcia. iest to przekształcenie enercii promieniowania wskutek oddziaływania z materia <pochłanianie) w inne formy enendi

Transmitancia, jest to wielkość transmisji, \vartość transmisji; T [%].

Transmisia, jest to przejście promieniowania przez dane środowisko, bez zmiany promieniowania (inaczej przepuszczalność) .

47.GęstoŚć promieniowania, natężenie promieniowania.

Gę.~t.Q_Ść promieniQwania, jest to energia lub proporcjonalna do niej liczba fotonów

_m

,...t..rom"'tuc~nuch 7"'UT"'rt'" "T ~1 m¹ llirh>fiu nan"-om''''''''''Ua''''''y'' '","',...7e,i "tę';'"""" ohiet"S'Cl'OUT'"

.' .i. __ lU .l.J..t.,ł,.J L...i J j. L..1u,vv u.. i.-U vW .1...1.-' '-i..i.it.-U •• i-'W. p.l .1..U,-V.i.j...i.~ v\' .i...LVbV, J..U.U':"'IL..1 J lJ " ••••••. u •..•. v..,.. \....fJ ••. ~ . vv""

fotonów; p = lic (I = pc, w próZni.).

Natężenie promieniowania, jest to energia przechodząca w ciągu l s przez 1 m2 powierzchni prostopadłej do kierunku biegu promieniowania; w przypadku p. monochromatycznego może być rozumiane jako liczba fotonów przechodzących w przeciągu l s przez l 1112 powierzchni I.

48.Spektroskopia, spektrofotometria.

SpektrQ~l(Qpia; Zajmuje się oddziaływanieiĄ między promieniowaniem elektromagnetycznym a mat"'rJ'ą kto 're poleg'" ",'" no,...hł<>"'l'anł'U ,...z".;;,.. "",,,rgl'!' (ah"orn,...'<» nr7ez mater'ę ill"b "rlrl"'''T<>nl'U p^r7ez

.. CLl "v~ 'i.i: ..l . u.. ..l~U.fI Vi U.1.1. V 't"iVV..l ,"",.J._J __ ~.J. \ ViJ A YVJLl. ł"..lL.i" - ..l.l ..i j .lU '\.J~\,..i.uY"va -..lL.i

materię części energii w postaci promieniowania (emisja). Tu istotne jest ok..reślel1ie rodzaju przejść i właściwe ich przyporządkowanie odpowiednim pasmom czy liniom.

Spektroskopia zajmuje się badaniami podstawo"-'Ymi dotyczącymi cząsteczek. Obejmują one: l. Eksperymentalne otrzymywanie różnych typów widm.

2. Przeprowadzanie ich analizy.

3. Zaproponowanie schematu poziomów energetycznych charakteryzujących badany układ.

4. Obliczanie (VI tych przypadkach, gdy jest to możliwe) teoretycznych energii przejść i porównanie z danymi doświadczalnymi.

5. Określanie (wyznaczanie) parametrów spektrochemicznych w oparciu o zweryfikowane przez obliczenia teoretyczne dane eksperymentalne.

Spektrofotometria; Zajmuje się określaniem stężenia lub zawartości atomów lub cząsteczek w danym układzie absorbującym czy emitującym, tj. stanowi podstawę ilościowej analizy chemicznej. \V tym przypadku nie jest istotny rodzaj oddziaływania z materią, lecz podanie dokładnej D.lnkcji oheślającej natężenie widma od stężenia.

układzie absorbującym czy emitującym, tj. stanowi podstawę ilościowej analizy chemicznej VI tym przypadku nie jest szczególnie interesujące określenie rodzaju przejścia lub właściwe przyporządkowanie im danych linii czy pasm, natomiast istotne jest podanie dokładnej fun.1<.cji określającej zależności natężenia widma od stężenia.

29

49.Poziomy elektronowe.

Poziomy elektronowe - wynikające z ruchu elek1:ronów względem jąder. Energia przejść między

n"z;om<>m~ "t"J:7A'!:"J:TnAtr"7'ny""h no"'_9J1A1r AL:~1r+rr'\"O"'"J..T'li7r-h ;ect 1'""7ęril₁ rł71ec1atl(A.,,-';7 ~ t.,,!Q10r-,;! A\T {"\ nf"'\"'n:Tct~1~ce łI\.j l .lJ.J.-'l·P .1 ~V~~V.ljYl-J~jj ""'1 ł/l.- \V.n.Jł'\.. ""'l",j:\.j"i,--jj.ł.JVVYV łJ oJ\. lLi l.-+\'. ~L.Jł_~Jj<-t\.1 VVY J. L.J'J~\,VJ ""~, v jJ,.1 V 'I' L"'iLY-Jq

widmo jest widmem rentgenowskim (elektrony powłok K, L). Natomiast rząd wielkości energii przejść między poziomami powłok zewnętrznych jest równy tylko kilku eV, a powstające widmo optyczne przypada na zakresy: widzialny i nadt10letu (częściowo także bliskiej podczerwieni)

50. Poziomy oscylacyjne.

Poziomy oscylacyjne cząsteczek - związane z oscylacyjnym ruchem jąder w cząsteczkach wokół położeń równowagowych (ruch ten jest w przybliżeniu mchem harmonicznyw), Energie ry'ch drgań \vynosza 0.02 - 0.05 eY a wiec odoowiednie orzeiścia zachodzace oomiedzy noziomami

•• " •• .!. .ł-~' "J.. •.. .1

_o

la""J· •.• vml' wyst"' ..... ,,;" ,,, z"trr"'Sl'e ..... "rł"z"'rwl·enl· Pr~",;6";,, t'" bada s;'" •.•... "'t"rł"ml· sp"'ktr"str"p;; w-

l. ~y UJ' .u 'rpuJ'Ł ,"y ufi...l~ pvu .••... ~ 1.. L..'""J~\".tl.a '"" ly lU"" vu..u.u. v" V 1"--V H

podczenvieni ramanowskiej_ Poziomy te można również określić pośrednio, badając przejścia elektronowo oscylacyjne (tzw. widma wibronowe) w zakresach widzialnych i nadfioletu. Struktura

_e

·lpktronou7{) ~ oo:rvl?r"y'J· na ty'Trh ,vitłm if':<ct 7\"ią7?na 7 f9.ktem ip. nr7p.ikr:l·om elektron{)'F'Tm '"

_.l<-oto,. .l<- ~' ••• '-' ..., .•.••. J __ .l<- .•. _ ..•....•.. ".l<-~ .l<-.l<- J _u •••..•.•..• ~·v ..•..•....• _ ..•...•..•....•..•.. _.l<- ••• _ ..•.. , ...••...•• _ .t' ..•....•.....•••.•. J'-'- •.....•...•...•.. 'LJ).y) .l<- .•..•. ~'"

cząsteczce towarzyszy zmiana energii oscylacyjnej (a także, choć w znacznie mniejszym stopniu,

... ")

•.•.•• -i-~ ~ •••••• .F"'~ .. _.,-""4.",,, ., .• _ .•.••.•

L,ffilana en",roilll..naVJJllI;;J .

51.Poziomy rotacyjne.

Poziomy rotacyjne cząsteczek - z-wiązane z obrotowym ruchem cząstek. W przybliżeniu ruch ten

_m

' na (dl" "'7""t~"'7lri ni~1;n;ou7~i\ r,,'T'I''''Z' "'e' ia^lr" n'''Oh "HTObod •.• " c;<>.ł<> ri"okoła trz~"h Ul'7aJ'emnⁱe

..•...•.. , .i.u, VL-<~i..>L-,"",""'L. .. U .. ",,-.i.. .1. .••.•• .i.J...i.i 'iV'""'JJ .i.VL...iY·vu '"' J .i."""-...ł .i.'>A.V .i. ~V'i' .i.fl..j .l.i"..i,.l.~ '-io'\...l' V fi.. ••••• V.i..i. VVL...i . .i..i .i.

prostopadłych os~ charakteryzujących się trzema momentami bezwładności. Zmiany energii w tych

_p

""'adk",,1₁ •. " r7erlu· "ł'amltro' UT ""T c~"l'l' m- '1'es7c~'" ";ę Ul ""'r;:;~lll'Cach 01rrJ_O 1 (){) _ () 1 " •.•..• -1 J:ł<1rJ"''''';a

J p ""VI. ~'t l.Lll:U u. J.."- VV ~ v, L.... J J.. J..J.. Ll L....'1:.":'J.. _ V'r' 5 _ I."-VJ.. .J.. VV V. J.. \".1.1..1.1 • .J.....IU.UU.H . .l.

widm rotacyjnych prowadzi się więc w zakresie dalekiej podczerwieni, a nawet w zakresie mikrofalm'Yym. P0⁷ⁱomy rotacyjne mozna tez oheślić w widmach oscylacyjno-rotacyjnych w zakresie bliskiei Dodczerwieni oraz w szczególnych Drzypadkach_ w widmach elektronowo- rotacyinych .

.J .I.. ....., ~ .i. ~ ~ -'..; -'

52. Prawa absorpcji: Bouguera-Larnberta, Beera.

Prawo Bouguera-Lamberta

Wiązka światła monochromatycznego po przejściu przez jednorodny ośrodek absorbujący o grubości b ulega osłabieniu wg rÓ'w11ania:

l = I . e·^kh o

[

A =ln~=k·b J

gdzie: k - współczynnik absorpcji, charakterystyczny dia danej suhstancji

A = log l~ = a . b

- 1

gdzie: a = 0,4343 k

Prawo Beera:

Jeśli współczynnik absol pcji rozpuszczalnika jest równy zeru, to wiązka światła monochromatycznego po przejściu przez jednorodny roztwór substancji absorbującej o stężeniu c i o grubości b ulega osłabieniu wg równania:

l - l . e-^kbc - o

W formie logarytmicznej zależność ta ma postać:

_A

lo 1..

= log -' := a· (J • C T

1.

gdzie: a = 0,4343 k

30