Добавил:
t.me Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Краткий справочник физико-химических величин

.pdf
Скачиваний:
525
Добавлен:
26.02.2023
Размер:
12.31 Mб
Скачать

108. Главные моменты инерции молекул

mf масса ядра; т}

межъядерное расстояние; m = £m,; r = Ir,; a

угол между свя

зями; а коэффициент

симметрии.

 

Расположение ядер

©-

тх

О

0

О

rrty

т.,

т[

о '"|L> О Гц Q

/л, т., т.

т.

mj0^a^©ffl-!

|

Тип молекулы

 

 

 

 

Момент

инерции /

 

 

Линейные

молекулы

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

Симметричная

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(mjw2/w)rj22

 

Асимметричная

1

 

 

 

 

 

Симметричная

2

 

 

 

 

 

 

 

2?Я]Г12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

Асимметричная

1

+ (т2/т)

{тхг\2 + /я3 г223)

 

г\г*

 

 

 

Сферический

волчок

 

 

/ = /2 = 13 = Wjrn

 

Тетраэдр

12

 

 

 

Тетраэдр

12

 

^1

=

^

=

/3=зШ2Г12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Симметричный

волчок

 

IY = Ът2 г\ siu2\i

 

Тригональная

 

 

 

 

 

р

 

угол между

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ътгг\

 

пирамида;

 

i2=/3=.2(1+2т2

/ тх)

 

связью rJ2 и

 

 

осью

 

х

[2 - (1 -

Зт2/тг) sin2[3]

х

симметрии,

через тг и

 

A

h

'

h

=

2/772 (1

cos а)3

проходящей

 

 

 

 

 

центр плоскости

 

 

 

 

1

+ М

1+ 2 cos а

п2

 

т2-т2-т2

 

 

 

 

 

1-cosa

'12*

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

|

 

 

W2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mi + 3/w2

 

Асимметричный

волчок

 

 

 

 

 

 

 

 

2mim2

-r^ cos2 (a/2)

Изогнутая

 

А

=

 

симметричная

 

 

 

2т2

 

+ тх

 

 

 

 

 

1

2т2х2 sin2

(a/2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц

=

/, + /2

 

 

180

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

Расположение ядер

Тип

молекулы

 

 

Момент инерции /

 

 

 

 

 

Плоские

молекулы

 

 

h=h=h-

 

 

 

 

Симметричная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27'V ГП-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2М2

 

 

 

 

Симметричная

 

h = 4D2Г12

Sm (а/2)

п

 

 

 

12 = 4т2

-ru +

r]2cos(a/2) I2 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"1

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

2

109. Активность

колебаний в

инфракрасных спектрах

 

А

 

и спектрах комбинационного

рассеяния

 

невырожденные симметричные

колебания ( А

не изменяется при повороте

на угол

2п/ вокруг оси

порядка

п)\ В

невырожденные

антисимметричные колебания

( В

изменяется); численный

индекс

это число n\

E

и

F

дважды и трижды

вырожденные колебания;

g и и

симметричные

и антисимметричные колебания по

 

отношению к инверсии в центре

симметрии;

знак

' указывает

на

симметрию» а знак "

на

антисимметрию

по отношению

к отражению

в плоскости

й,

перпендикулярной к

и d

главной оси; я и a

колебания, параллельные и перпендикулярные

оси

молекулы; р

поляризованный

и неполяризованный

свет.

 

XYZ

 

 

 

 

 

 

Линейные

 

молекулы

 

 

 

Обозначение

Класс

ИКС

СКР '

Обозначение

Класс

ИКС

СКР

Обозначение

Класс

ИКС

СКР

колебания

Vj

 

Аэ

 

акт. (л)

 

акт. (р)

 

Линейные

гv2(2) 1

акт. (а)

акт. (d)

молекулы YX2

г X 1

колебания

vL

 

Ag

 

нёакт, (к)

 

акт. (р)

Нелинейные

колебания

Vl

 

А'

 

акт.(я)

 

акт.(р)

v2 (2) Eu

акт. (а)

неакт.

молекулы XYZ

V,

А'

акт. (я)

акт. (р)

акт,(к)

акт. (р)

о-»*-

акт. (я)

неакт.

v3

А'

акт. (ст)

акт. (р)

181

 

Нелинейные

 

^\

Обозначение

колебания

Класс

акт. (я)

ИКС

СКР

акт. (р)

 

Линейные

молекулы YX2

<\

акт,(я)

акт. (р)

молекулы X2Y2

/\

v3

акт. (а)

акт. (d)

Обозначение

ех

 

колебания

 

Класс

неакт.

неакт.

ИКС

СКР

акт.(р)

акт. (р)

Пирамидальные

v3(2)

 

v5(2)

акт. (о)

акт. (я)

неакт,

неакт.

неакт.

акт. (rf)

молекулы YX3

Обозначение

колебания

Класс

акт. (к)

ИКС

СКР

акт. (р)

 

Плоские

Обозначение

колебания

А1

 

Класс

 

 

ИКС

 

неакт.

СКР

 

акт.

(р)

ЕV2A

акт. (с)

акт. (rf)

молекулы

v2(2)

Е

акт, (а) акт. (d)

v3.5

Б

акт. (а) акт. (d)

YX3

*2

акт. (я) неакт.

Тетраэдрические молекулы YX4

акт.(я)

акт, (р)

Обозначение

колебания

 

 

 

Класс

неакт.

 

 

ИКС

акт. (d)

акт. (if)

СКР

акт.

(р)

182

Число

НО. Строение

и

константы многоатомных

молекул га

атомов в молекуле

п > 3.

Число

характеристических колебаний Зп

5

у линейных

валентных

колебаний п

1;

число

частот

деформационных

колебаний 2

4 у линейных и

валентные* 5 деформационные,

5

симметричные, as

асимметричные,

у

крутильные

молекулы; л

колебания, параллельные

оси

молекулы. Характеристическая температура 6 = 1

Форма и симметрия

Межъядерное

расстояние

 

 

г

10, нм

Линейная,

симметричная

1.162

 

А»*

симметричная

1,5529

Линейная,

S = C = S

 

 

 

Линейная,

симметричная

C-H

1,06

Н-СнС-

 

ОС

1,20

Характеристика коле

направление

степень

колебаний

вырождения

 

vis)

-о-

»

 

<

О

 

v(as)

 

 

 

"Г"

 

 

6(as)

 

 

О »

t> il

<

 

О

 

v,(s)

 

 

 

2

2

Линейная, несимметричная

 

?

5>L) ?

N=0

1,184

vis)

N=N

=

0

N = N

1,128

v(as)

 

 

 

 

 

bias)

00

Молекула

OCS

C2H4

Форма и симметрия

Линейная, несимметричная

0=C=S

Плоская

Н \-с/Н

/*—^\

ZHCH*117°22'

Z ССН «121° 19'

D2h

Межъядерное

расстояние

г 10. нм

0= 1Д54 C=S 1,563

С- 1,086

С= 1,337

Характеристика колебан

направление

колебаний

>

4

V

<*

V—<°V

ъ*

v(n.as)

X v(o.s)

?

N v(o,as)

^

^^

 

kfт

<^ 8(o.s) IV

«

1

 

1

;

*

 

S'(a.as)

*

,

t,

л

 

 

 

6'(o.s)I

 

степень

вырождения

(1899)

2327.9

1079

5262,4

5404,6

2294,9

(1319,7)

1617,75

749,8

3657,0

3755,8

1594,8

^

Q ^

lo

Q Ц

>

> Ю

>

> Ю

1

/

/~

Z4

X x

v

 

1NД-970

 

0,9572OH

3762,4 3780,9 1701,9

>q <n r^ xr r^ cvf

H(N CO

чО no i-H

(N) N rt

I-»* Q Vi

>> Ю

1,336S-H

1656,9 1959,6 744,8

^ 00 NO

г- т- t^ m no »-i r-H CO tO

Г- г-

>> Ю

1,431S=0

So

 

 

 

do

 

 

 

+f

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

гЧ

 

 

 

 

 

 

 

i-H

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

+1

 

 

r-H

 

 

 

CO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

0

 

 

 

 

NO

«

О

°°"

 

PS

 

S

 

S

 

 

 

 

 

 

&

/7

S

 

/

Ж

 

зг

/

ffi

k

'/

~

\

 

 

^

 

я

^ О

О

S

°

°

й

2

\ x

Ж

а

£

^4

ft

о

еч|

 

5

\

N

U

S

 

N О

 

 

 

 

S

 

NO

 

 

Г»)

 

 

 

О

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

|z

 

 

 

еч

 

 

 

CM

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ел

185

Молекула

S03

NH3

Форма и симметрия

Треугольная плоская

О

II

ОО

ZOSO120'

D3h

Тригональная симметричная

пирамида

N

ZHNH107°17'

Сз.

Межъядерное

расстояние

г 10, нм

S=0 1,419

H-N 1,0156

Н- 1,61

Характеристика колебаний

направление

степень

колебаний

вырождения

 

А

 

2

v(s

/ \

 

v(a

^

2

5(5

vis)

 

5 (a

'*~ф-<^&.'v(as)4~'''

 

 

+ 8W

+

 

 

А

 

 

 

T"i?5(asA'''

 

V(5

/\

 

2

 

v(<

 

2

S(e

Лvis)4

 

5(5

А

 

 

PCI,

j Тригональная симметричная

J'

P-Cl 2,043

 

'

 

 

 

 

i

P

 

 

ZC1PC1100°±1°

CCL Правильный тетраэдр

C-Cl 1,767

CI

 

1

 

CI—С—CI

 

1

 

CI

 

Z при С 109° 28'

 

CR, Правильный тетраэдр С- 1,0934

H

1I

Н—С—Н

Н11

2

2

3

2

3

3

2

3

ZnpHC109°28'

Молекула

Форма

и

симметрия

 

 

 

СН3С1 Тетраэдр

Н~С—CI

/. НСН 108°

ZHCC) 110° 55'

С3

СНС13 Тетраэдр

Ск

CI—C

с/

ZC1CC11120

Межъядерное

Характерис

расстояние

направление

г 10, нм

колебаний

С- 1,096 C-CI 1,781

С- 1,10

С-С1 1,80

С-м,

111. Силовые постоянные

связей в

двухатомных

 

и

многоатомных

молекулах

 

Силовая постоянная к

4rizv2 \ = 4n2c2w2 M{M2/NA { + М2), где \ и Zc частота

и волновое число собственных колебаний; с скорость

света в вакууме;

М^ и М2

атомные массы; ц приведенная масса молекулы.

 

 

Молекула

& мю-*-2,

 

79Вг2

 

325,3

 

 

12

 

1854,8

 

 

35С1,

 

559.7

 

 

12С160

 

2169,8

 

 

19F,

 

919.0

 

 

'н2

 

4396,5

 

 

%

 

3118,4

 

 

Связь

 

Вид связи

*

 

C-C

sp'

sp'

 

 

 

sp')

= sp?

 

 

 

sp^sp

 

 

 

sph

-sp2

 

 

 

sp3

-sp

 

 

 

sp?

 

 

 

 

( группа)

 

 

 

sp2

в бензоле

 

 

 

В ионе цикло-

 

 

пентадиенила

 

 

C-H

sp'

 

 

 

 

sp2

 

 

 

 

sp

 

 

 

 

В ароматических

 

соединениях

 

 

 

В карбонильных

 

соединениях

(

sp2)

 

гибридизацией

C-F

к

ю-2,

 

j Молекула

5C-10-2.

Н/

 

 

м-1

 

2,40

 

*H79Br

 

2649,7

 

12,16

 

'Н35С1

 

2990.9

 

3,26

 

*H19F

 

4141,0

 

19.03

 

lHl27I

 

2309,6

 

4.72

 

127l2

 

 

214,5

 

5,69

 

l4N2

 

2358,0

 

5,73

 

1602

 

1579.8

к

Ю-2.

 

Связь

 

Вид

связи *

 

Н/

 

 

 

 

4.5

 

C-CI **

 

 

 

 

9.7

 

С-

 

 

 

 

15,6

|

C-I

 

 

 

 

4,8

sp2-C

 

 

4,5

С=0

 

 

4,8

С=0

sp-C

 

5,2-5.6

 

C-NH2

 

 

 

 

5.39

 

C-N02

 

С

 

 

 

 

C=N

sp -

 

 

4.8

.

~C=N

sp2-C

 

 

5,3

 

)n-h

 

 

 

 

5.0

 

 

 

 

 

5,9

 

 

 

 

 

 

5.3

 

)S-+°

 

 

 

 

5,96

 

 

 

 

 

к Ю-2,

Н/

4,08

5.12

9,60

3.14

1,72

22.9

11,7

k Ю-2.

Н/

3.64

3,12

2,65

12,1

15,5

4,9

4,7

17,7

10.5

6,35

5,0

* Там. где нет специальных указаний, атомы С предполагаются

5р3-гибридизованными.

** Силовая постоянная связи

C-CI в молекулах

СС14, СН2С1,,

СН,С1, C2HsCl и CICN

к = 500 Н/м.

 

 

 

189