Metody badania struktury związków chemicznych, część "spektro". 7
Imię i nazwisko: ................................................................................................ Warszawa, 12.02.2004 r.
PREREKWIZYTY:.....................
Zadanie 1
Wykazać, że funkcja Ψ1(x) jest funkcją własną hamiltonianu dla cząstki w studni potencjału. Znaleźć wartość własną tego operatora.
Zadanie 2
W widmie Ramana cząsteczki 16O2 składowa Rayleigha występuje przy vo=22938 cm-1. W obszarze pasm stokesowskich znaleziono pasmo przy v1=21358 cm-1. Zakładając przybliżenie oscylatorem harmonicznym wyznaczyć położenie składowej antystokesowskiej v2 oraz obliczyć stałą siłową w cząsteczce 16O2. Naszkicować widmo. Przedstawić problem na odpowiednim diagramie poziomów energetycznych. Analizując zmiany elipsoidy polaryzowalności tej cząsteczki w czasie drgania wykazać, że drganie to jest czynne w widmie Ramana.
Zadanie 3
Rozpatrzyć fragmentację kwasu benzoesowego C6H5COOH (M=122). Narysować odpowiednie widmo MS. Zaproponować tworzenie piku metastabilnego w widmie tego kwasu.
Zadanie 4
Dla rotatora sztywnego 2D35C1 w stanie kwantowym Y1,1 obliczyć wartość energii rotacji E1 oraz wartości długości wektora momentu pędu L i jego składowej zetowej Lz. Przyjąć długość cząsteczki R = 1,28 A.
Zadanie 5
W widmie 1H NMR związku C9H11NO2 zaobserwowano następujące sygnały δ1H: 7,91 (d, 2H), 6,65 (d, 2H), 4,45 (q, 2H), 4,20 (s, 2H), 1,45 (t, 3H). Dublety wykazują tę samą stałą sprzężenia, triplet i kwartet również, ale inną od poprzedniej. Wiedząc, że związek jest aminą określić strukturę związku i zinterpretować sygnały w widmie.
Zadanie 6
Określić warunek rezonansu (wyznaczyć v i λ odpowiedniego fotonu) dla jądra atomu azotu 14N w zewnętrznym polu magnetycznym o natężeniu 10 000 G. Współczynnik magnetogiryczny y = 1900 G-1s-1.
Zadanie 7
Narysować przewidywane widmo 1H NMR związku o strukturze:
Określić orientacyjne położenia sygnałów w widmie. Podać intensywności poszczególnych sygnałów, również w multipletach. Przypisać sygnały odpowiednim grupom protonów. Narysować diagram poziomów energetycznych uzasadniający rozszczepienie sygnałów. Narysować możliwe ułożenia przestrzenne spinu protonu wchodzącego w rezonans. Obliczyć wartości długości wektora spinu i jego składowej zetowej.
Zadanie 8
Omówić wpływ efektu paramagnetycznego na ekranowanie protonu w cząsteczce bromowodoru HBr, uwzględniając anizotropię podatności magnetycznej tej cząsteczki w zewnętrznym polu magnetycznym.