ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Введение в теорию молекулярных спектров Спектроскопия, ее классификация и применение из "Молекулярная спектроскопия " В разделе I Введение в теорию молекулярных спектров рассматриваются энергетические состояния молекул и переходы между ними, которые дают все многообразие спектров, позволяющих получать обширную информацию о строении молекул. Для простоты понимания все это делается сначала на базе двухатомных молекул, а затем переносится на многоатомные. [c.3] Раздел II Введение в технику и методы молекулярной спектроскопии связан с практикой. Он дает общие представления о приборах, с помощью которых изучаются спектры поглощения, испускания и рассеяния, а также о методике получения спектров. Рассмотрены отдельные отечественные спектральные приборы (ИСП-51, СФ-4А, СФ-16, СФ-14, ИКС-14, ИКС-22), круг которых определялся аппаратурными возможностями вузовских практикумов, а не выпускаемыми промышленностью приборами сегодняшнего дня. В соответствии с этим ограничением составлены и практические работы следующего раздела. [c.3] Раздел П1 содержит 7 практических работ, связанных с изучением строения простых молекул и применением молекулярной спектроскопии в физической химии и физике. В частности, значительное внимание уделено определению молекулярных постоянных (работы JYo 1—3), по которым можно воспроизвести систему энергетических состояний молекул, вычислить энергию диссоциации и произвести соответствующие расчеты термодинамических функций, необходимые для пахождепия равновесного состава продуктов химических реакций. Работы 4, 5 связаны с традиционными методами структурно-группового анализа и идентификации молекул по ИК- и КР-сиектрам. Работы 6, 7 посвящены изучению газовых равновесий и определению теплового эффекта реакции по молекулярным спектрам. [c.4] К сожалению, практические работы приходится пока приспосабливать к имеющейся в вузе спектральной аппаратуре, которая обычно бывает весьма устаревшей и самых различных моделей. Поэтому предлагаемые здесь практические работы следует рассматривать как базовые. Например, работу 3 можно также поставить на спектрографе (ИСП-51, ИСП-30 и др.) или монохроматоре (УМ-2, ДМР-4, МДР-2 и др.) с фотоэлектрической регистрацией. Эта проблема вызвала большие затруднения у автора при написании раздела II. [c.4] В разделе IV собрано более 100 расчетных задач по всем основным теоретическим разделам, за исключением задач по структурно-групповому анализу, по которому уже имеется несколько пособий [1—6]. Эти задачи полезны как для закрепления теоретического материала, так и для того, чтобы разнообразить практические работы ( 1—3), когда наряду с обработкой собственных экспериментальных результатов, ограниченных 2— 3 молекулами, привлекаются более точные литературные данные по широкому кругу молекул, включая данные по чисто вращательным спектрам и спектрам комбинационного рассеяния паров, недоступных пока для общего практикума в условиях вуза. [c.4] Завершается учебник Приложением , в котором приведен разнообразный справочный материал, необходимый для выполнения практических работ и решения расчетных задач. В частности, приведено подробное описание конструкции изотермической камеры-кюветы (Приложение XVI), использующейся в работах 6 и 7. Приведена программа коллоквиума. [c.5] Учитывая, с одной стороны, настоятельную необходимость преподавания молекулярной спектроскопии студентам и слушателям факультетов повышения квалификации химических и ряда других специальностей, а с другой стороны, имеющиеся сложности в приобретении спектрального оборудования для учебных практикумов, можно рекомендовать следующее. [c.5] В тех случая, когда нет возможности проводить практические занятия на приборах, следует организовать занятия с использованием наборов готовых спектров (записей на бумажной ленте и фотопластинок). С просьбой получить их можно обратиться в научные лаборатории или в другие вузы, где имеется практикум по молекулярной спектроскопии, или даже в научно-исследовательские институты. Набор спектров можно составить и по периодической литературе (ею, кстати, широко пользовался автор при написании раздела IV). Как показал опыт, целесообразно давать наиболее сильным студентам оригинальные статьи из научных журналов, по которым они проводят обработку небольшой части экспериментальных данных. Такой подход повышает интерн к занятиям. [c.5] Для того чтобы студенты представляли себе методику получения спектров и сам спектральный прибор, весьма желательно показать его и объяснить принципы работы основных элементов конструкции. [c.5] Данная книга была первоначально написана для студентов II—III курсов (IV—V семестры), которые только начинали изучение курса Физическая химия и не были знакомы с курсом Строение молекул . Практикум по молекулярной спектроскопии велся в рамках общего практикума по физической химии. Однако в дальнейшем, в связи с изменением учебных программ на Химическом факультете МГУ (они отличаются от учебных программ других университетов), книга была расширена в расчете на студентов III и IV курсов (V—VII семестры), которые уже прослушали или слушают упомянутые лекционные курсы. Следует заметить, что в 1979 г. впервые на Химическом факультете МГУ были проведены семинарские занятия и практикум по лекционному курсу профессора В. ЛА. Татевского Строение молекул [7], в котором использовались практические работы и задачи из данной книги. [c.5] Необходимо отметить, что работа Л д 5 является усовершенствованием задачи, поставленной ранее О. Д. Ульяновой, а работы 6 и 7 разработаны совместно с В. Ф. Шевельковым п Е. Д. Баевой. [c.6] В наладке практических работ н подготовке рукописи большую помощь оказали Р. Л. Щербаков, В. И. Савченко, А. М. Соколов, Т. И. Брянцева, Е. Д. Баева — этот труд вызывает глубокую и искреннюю признательность автора. [c.6] Степанова за полезные советы по ряду разделов рукописи всех преподавателей практикума по молекулярной спектроскопии за советы и замечания, которые были сделаны или будут сделаны в будущем. [c.6] Для успешного решения фундаментальных проблем химии, физики, биологии и других наук, а также многочисленных задач повседневной практики необходимо располагать методами исследования, позволяющими определять качественный и количественный составы вещества, его строение, свойства и другие параметры в широких пределах температур и давлений, в различных агрегатных состояних, при малых и больших концентрациях и т. д. [c.7] Универсальным методом, который удовлетворяет всем этим условиям, является спектроскопия. Спектроскопия — раздел физики (а теперь и химии) занимающийся изучением качественного и количественного составов электромагнитного излучения, поглощенного, испущенного, рассеянного или отраженного веществам. Электромагнитное излучение, разложенное по длинам волн или по энергии, образует спектр. [c.7] Спектроскопию, как и спектры, можно классифицировать по целому ряду признаков. [c.7] В дальнейшем будут рассматриваться только оптическая спектроскопия и частично микроволновая. Их более детальная классификация видна из рис. 1.1, а также будет разбираться в разделе II, 3. [c.7] Спектры молекул содержат более детальную информацию о веществе. В ней имеются данные не только об элементном составе вещества, но и как эти элементы соединены между собой в молекулу. Например, в парах над треххлористым алюминием могут одновременно сосуществовать молекулы А1С1з и А12С1б, различить которые можно только по молекулярным спектрам. [c.8] Другое важное преимущество молекулярной спектроскопии состоит в том, что в процессе получения спектров вещество остается неизменным. [c.8] Классификация спектров проводится также по фазовому состоянию вещества (спектроскопия твердого тела, плазмы), по температуре, давлению, по технике и методам исследования (см. раздел II, 3) и т. д. [c.8] Вернуться к основной статье