245

A    T .IUuim lud

rSSN M-H-llll W.Oby«NPWN W*

SPEKTROSKOPOWE METODY BADANIA STRUKTURY CZĄSTECZEK

8.1. FIZYCZNE METODY BADANIA STRUKTURY CZĄSTECZEK

Chemia klasyczna XIX wieku wprowadziła pojęcie atomu i cząsteczki. W tym okresie wnioski dotyczące struktury cząsteczek wyciągano na podstawie wyników badań chemicznego składu różnych substancji, ich masy cząsteczkowej oraz reakcji, w jakie le substancje wstępowały. Wiele wniosków strukturalnych wyciągnięto również z badań izomerii związków chemicznych. Metody chemii klasycznej umożliwiły przedstawienie wzorów strukturalnych, w których kreskami łączono symbole atomów bezpośrednio z sobą się łączących, a w pewnych przypadkach doprowadziły do hipotez, co do przestrzennego rozmieszczenia atomów w cząsteczce. Dzięki hipotezie Jacobusa H. van't Hoffa i Achille’a J. Le Bela (1874 r.) o tetraedrycznym rozmieszczeniu wiązań wokół atomów węgla zaczęła się rozwijać stereochemia związków organicznych. Opierając się na metodach chemii klasycznej, stworzono na przełomie XIX i XX w. stcreochcmię nieorganicznych związków koordynacyjnych.

Współczesna chemia w badaniach strukturalnych posługuje się jednak przede wszystkim metodami fizycznymi, które pozwalają na precyzyjne wyznaczenie położenia atomów w cząsteczkach, na wyznaczenie długości wiązań i kątów pomiędzy nimi, określenie energii wiązań oraz ich polaryzacji, a także na wyznaczenie poziomów energetycznych zajmowanych przez elektrony

Metody fizyczne badań strukturalnych można podzielić na trzy główne grupy:

1)    metody dyfrakcyjne,

2)    metody polaryzacyjne.

3)    metody spektroskopowe.

Metody dyfrakcyjne, stosowane głównie w badaniach struktury ciał stałych: dyfrakcja promieni rentgenowskich, dyfrakcja neutronów i dyfrakcja elektronów, zostały omówione pokrótce w p. 7.5. Metody polaryzacyjne polegają na badaniu efektów fizycznych działania poła elektrycznego lub pola magnetycznego na materię (polaryzacja elektryczna i polaryzacja magnetyczna). W pierwszym przypadku pozwalają one na wyznaczenie takich wielkości, jak momenty dipolowe cząsteczek oraz ich polaryzowalność. W diu