5В011200-«Химия» мамандығының студенттеріне арналған «Физикалық химия» пәні бойынша
Электронды-тербелмелі айналу спектрі
жүктеу/скачать 1,2 Mb.
|
физикалык химия до 1 рк
| Электронды-тербелмелі айналу спектрі. Егер заттардың бөлшектері инфрақызыл облыстан тыс жатқан жиіліктегі электромагниттік тербелісті талғап сіңіруге не таратуға қабілетті болса, электронды парамагниттік резонанс спектрі (ЭПР) немесе ядролық магниттік резонанс (ЯМР) спектрі пайда болады. ЭПР спектрлері жұптаспай қалған электрондардың магниттік деңгейлерге ауысуына байланысты болса, ЯМР спектрлері ядролардың магниттік деңгейлерге ауысуына сәйкес.
ЯМР құбылысы магниттік өріске орналасқан магниттік ядролардың радиотолқындарды іріктеп, талғап сіңіруіне негізделген. Теориялық және тәжірибелік тұрғыдан алғанда ЯМР спектрі ЭПР спектріне көп ұқсас. Бұл екі құбылыстың бар айырмашылығы электрондар мен ядролардың магниттік моментіне байланыстылығында, яғни ЯМР-де ядроның магниттік моменті, ЭПР-де электрондардың магниттік моменті негізгі болып саналады. 1944 жылы ЭПР әдісін Е. К. Завойский, 1946 жылы ЯМР құбылысын Блох пен Перселл ашты. Олардың екеуі де ғылыми зерттеулерде қолданылып, молекула спектрлерінде, оның құрамындағы аса нәзік байланыстарды көрсетіп, изомерияны анықтайды, сол сияқты күрделі молекуладағы әрбір валенттілік байланыстың бағытын нұсқап, атомдардың және атом тобының кеңістікте қалайша орналасқанын көрсетеді. Комбинациялық шашырау спектрі (КРС). Газ, сұйық және кристалдардың молекулалары сәулені өзіне тек сіңіріп не сыртка шығарып қана коймай, оны шашыратуы да мүмкін. Егер бір затқа түскен және одан шашыраған сәуленің спектрлі кұрылысы бірдей болса, мұндай жағдайдағы шашырауды релейлік немесе классикалық дейді. Бұған энергия алмаспайтын жағдайдағы молекулаға сәуле кванты әсер етіп, онымен серіппелі әрекеттесу басты себеп. Алайда молекула ядросын тербеліске келтіріп және онымен байла-ныстағы электрондар тығыздығын деформациялайтын сәуле шашырауы болуы мүмкін, сол сияқты нақ осы кездерде әлгі шашыраған сәуле жиілігі өзгереді. Сәуле түскен ортаның молекуласы оны шашыратқанда электромагниттік толқынның жиілігін өзгертсе, онда мұндай сәулені комбинациялық шашырату (КРС) деп атайды. КРС құбылысын 1928 жылы Мандальштам және Ландсберг (ССРО) ашты. КРС спектрлері ИКС сияқты тербелмелік негізде болғанымен, ол көрінетін облысқа орналасқан. Демек, КРС спектрін фотопленка арқылы суретке түсіріп немесе электромеханикалық жолмен арнаулы торы бар қағаздарға жазып алуға болады. КРС кұбылысының табиғи негізі сәуленің кванттық теориясы тұрғысынан қарастырғанда оңай түсіндіріледі. Берілген зат арқылы сәуле өткенде, оның жиілігіндегі әрбір өзгеріс, сәулені шашыратушы молекуланың, бір энергетикалық күйден басқаға ауысуына байланысты .Ал, сәулені сіңіргенде, көптеген молекулалар үшін қалыпты деп есептелетін төменгі энергетикалық деңгейден жоғарыға ауысу мүмкіндігі басым, өйткені шашыраған сәуле спектріндегі жиіліктер сәуленің өз жиілігінен аз. ИҚ-спектрлерде дипольдік моменттері өзгермейтін снмметриялық тербелістер көрінбейді. Ол тербелістер ҚРС спектрлерінде барынша айқын көрінеді, өйткені сәуленің комбинациялық шашырауы молекулалардағы дипольдік моменттің өзгеруімен емес, атомдар арасындағы тербеліс кезіндегі оның қайта-қайта электрондық поляризациялауымен анықталады. Сондықтан да жоғары симметриялык полюсті емес молекулалардың, спектріндегі тербеліс жиілігін хабарлап, білдіретін бірден-бір құрал — КРС. Сондықтан, алынған деректерді пайдаланып, молекулалардың энергетикалық сипаттамасын, энтропиясын, жылу сыйымдылығын, т. б. есептеуге болады. Әйтсе де КРС пен ИКС бір мақсатқа жұмсалады. Бірінде көрінбеген спектр сызықшалары мен жолақшалары екіншісінде байқалады да, бірін-бірі толықтырады. жүктеу/скачать 1,2 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|