259

A HibUl. IM1U.1 .Vvu    :u, r ), buui :uO

ISBN D4H1II ł-7. © l>. »N TOS >«}

8 5 WID>MA OSCYLACYJNE CZĄSTECZEK WIELOATGmGWYCH    259

i w /godnej fazie. Cząsteczka liniowa .V-atomowa ma 3jV - 5. nieliniowa zaś 3.V — 6 drgań normalnych

Do wniosku tego dochodzimy przeprowadzając następujące rozważanie. Gdyby <V atomów składających się na cząsteczkę znajdowało się w stanic wolnym w fazie gazowej, każdy z nich mógłby wykonywać 3 niezależne ruchy postępowe, każdy z nich miałby 3 translacyjnc stopnic swobody, a więc łącznie N atomów, miałoby 3jV stopni swobody. W cząsteczce atomy są związane i nic mogą wykonywać samodzielnych ruchów postępowych. W przestrzeni przemieszcza się tylko cząsteczka jako całość. Ruchowi temu. opisywanemu jako ruch środka masy cząsteczki, odpowiadają 3 stopnie swobody. Pozostałe 3jY — 3 stopnie swobody przypadają na takie ruchy cząsteczki, w których środek masy pozostaje w tym samym miejscu. Jak juz wiadomo, cząsteczka liniowa może wykonywać 2 niezależne mchy oblotowe, a nieliniowa 3 takie ruchy. Po odjęciu rotacyjnych stopni swobody pozostaje jeszcze dla cząsteczki liniowej 3.V - 5 oraz dla nieliniowej 3N - 6 stopni swobody wewnętrznych drgań w cząsteczce

W celu opisania tych drgań konieczne jest podanie 3JV - 5, względnie 3jV - 6 współrzędnych. Mogłyby to być współrzędne układu kartczjańskicgo. wygodniej jednak jest ruch ten opisywać przez podanie współrzędnych wewnętrznych cząsteczki: odległości pomiędzy jądrami sąsiednich atomów (długości wiązań chemicznych) oraz katów pomiędzy wiązaniami. Drgania, w których zmieniają się odległości pomiędzy jądrami atomowymi, nazywamy drganiami rozciągającymi, drgania, w których zmieniają się kąty pomiędzy wiązaniami — drganiami zginającymi (dcformacyjnymi).

' <KH> 1340 cm'¹ 00-0 2349 cm'¹

O

667 cm

O—O—O    ^{667 cm}‘'

pod nad    pod

plaszczyzni) rysunku

O

O

Rys. 8.7. Drwinia ixirm.-di>c cząsteczki CO;

lako przykład rozważymy digania normalne cząsteczki CO; (rys. 8 7). Liczba tych drgań wynosi 3jV - 5 = 3 • 3 • 5 = 4. Drganie oznaczone jako v, polega na równoczesnym rozciąganiu i kurczeniu się obu wiązań C O; jest to drganie rozciągające