spektra polecenia k1

I

Spektroskopowe metody badania struktury materii, kolokwium I    23.04.2010 r.

Imię i nazwisko,

Zadanie 1

Obliczyć częstość (v/Hz), liczbę falową (v7cm'') i długość fali (A./nm) promieniowania elektromagnetycznego, które może spowodować pierwsze możliwe przejście energetyczne elektronu typu n w cząsteczce heksatrienu (6 elektronów n). Przyjąć przybliżenie modelem cząstki w symetrycznym pudle potencjału. Długość cząsteczki heksatrienu 1 = 6,1 A. Przedstawić problem na odpowiednim diagramie poziomów energetycznych. Przeanalizować i wykazać czy dozwolone jest to przejście. Narysować widmo. h = 6,62*1 Cr J*s c = 3*10⁸ m/s me=9,l*10’³¹ kg

Zadanie 2

Rozpatrzyć równowagę asocjacji metanolu rozpuszczonego w czterochlorku węgla. Naszkicować widma IR roztworów o stężeniach 5% i 50% i porównać je z widmem czystego metanolu (w zakresie drgań rozciągających grup OH). Narysować 3 widma jedno pod drugim i wykazać podobieństwa i różnice występujące w tych widmach.

Zadanie 3

W widmie IR chlorowodoru ¹H³⁵C1, zmierzonym w temp. 300K, występują m.in. pasma absorpcji dla 2885,9 cm'¹ (silne), 5668,0 cm'¹ (słabe) i 8347,0 cm'¹ (słabe). Zakładając przybliżenie energii drgań modelem oscylatora anharmonicznego zidentyfikować pasma, przedstawić przejścia energetyczne na odpowiednim diagramie i wyznaczyć względne obsadzenie poziomów energetycznych dla przejścia podstawowego.

Zadanie 4

Stała siłowa wiązania w cząsteczce 'H⁷⁹Br wynosi 3,85 N/cm. Wyznaczyć położenia pasma podstawowego i I nadtonu tego pasma w widmie IR te^o związku. Wyznaczyć położenia pasm stokesowskich w widmach Ramana związków 'H⁷°Br i ²D⁷⁹Br naświetlanych tym samym promieniowaniem Vó =25000 cm'¹. Narysować widma Ramana i IR dla związku 'H⁷⁹Br . Narysować diagramy energetyczne uzasadniające powstawanie widm IR i Ramana. Wymienić przyjęte założenia.

Zadanie 5

Rotator sztywny ^ŁD 'I ma energię 3,92*10' J. Wyznaczyć stan rotatora (Yj._ra) jeżeli wiadomo, że kwantowa liczba rotacji m = -2. Długość cząsteczki R = 0,16 nm.