Симметричные валентные и деформационные колебания

Параметры и " описывают влияние связи меаду симметричным валентным и деформационным колебания ли на интенсивности. На основании цифр, приведенных в 6.4, находим [c.136]

С, а группы СНа заменены группами СНз- Если, что мало вероятно, нет вполне свободного вращения групп СНз вокруг связи С—О, то молекула (СНз)аО должна принадлежать к точечной группе С ,. В табл. 110 приведено распределение 21 основной частоты по свойствам симметрии и типам колебаний и указаны правила отбора. Чтобы подчеркнуть, что смещения атомов внутри групп СНз молекулы (СНз)аО мало отличаются от соответствующих смещений атомов в свободной группе СН3, мы применяем в таблице дополнительные термины симметричное, несимметричное, валентное и деформационное колебания ( 1, Ча и з, соответственно фиг. 45), Конечно, если атомы обеих групп СН, участвуют, например, в симметричном валентном колебании, то в отличие от свободной группы СНз амплитуды всех шести атомов Н не совсем одинаковы амплитуды двух атомов Н, находящихся в плоскости С—О—С, будут несколько отличаться от амплитуд остальных атомов. Как уже подчеркивалось выше, не существует точного разграничения между частотами одного и того же типа симметрии, в особенности если они близки друг другу. [c.380]

Молекула СО2 имеет три нормальных колебания симметричное валентное Vj, деформационное V2 и несимметричное валентное Vg. Деформационное колебание дважды вырождено. Соответственно, заполнение колебательных уровней молекулы СО2, в том числе не только нормальными частотами Vj, Vg, Vg, но и их обертонами и составными колебаниями, определяет тот набор колебательных квантовых чисел Wj, Уд, который описывает колебательное состояние молекулы. Обозначаются уровни комбинацией квантовых чисел Ух 2 3 (индекс I вводится из-за вырождения деформационного колебания [c.46]

Линейная трехатомная молекула СО2 относится к одной из точечных групп средней симметрии, а именно к группе D h, которая содержит одну ось симметрии бесконечного порядка Соо,. проходящую через все три атома, оси второго порядка Сг и плоскости симметрии о. Эта молекула имеет 3N—5=4 внутренние степени свободы и, следовательно, 4 нормальных колебания (рис. 37). Первое колебание v(s) является валентным и симметричным, при котором атомы кислорода одновременно приближаются к атому углерода или удаляются от него вдоль валентных связей. Второе колебание v as) — валентное антисимметричное. Наконец, колебание 8 (as) является антисимметричным деформационным и дважды вырожденным. Вырождение этого колебания связано с наличием оси симметрии Соо. Его можно представить н виде двух независимых колебаний, происходящих в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, которые проходят через ось Ссо. [c.93]

Молекула ССЦ имеет 3iV—6=9 нормальных колебаний (рис. 38). Из них только валентное симметричное колебание v(s) является невырожденным. Валентное антисимметричное колебание V3(as) — трижды вырождено, а деформационные колебания 62 (as) и бз(as) соответственно дважды и трижды вырождены. [c.93]

На рис. 6.14 приведены схемы энергетических уровней основных электронных состояний молекул СО2 и N2. Поскольку N2 — двухатомная молекула, она имеет лишь одну колебательную моду на рисунке показаны два нижних уровня (и = 0, v= )-Структура энергетических уровней молекулы СО2 более сложная, поскольку эта молекула является трехатомной. Здесь мы имеем три невырожденные колебательные моды (рис. 6.15), а именно 1) симметричную валентную моду, 2) деформационную моду и 3) асимметричную валентную моду. Поэтому колебания молекулы описываются тремя квантовыми числами П], П2 и пз, которые определяют число квантов в каждой колебательной моде. Таким образом, соответствующий уровень обозначается этими тремя квантовыми числами, записываемыми [c.361]

Нижним лазерным уровнем обычно является первый возбужденный уровень симметричного валентного колебания, сильно связанный резонансом Ферми с деформационным колебанием и потому быстро релаксирующий вместе с этим колебанием в столкновениях с гелием. Этот же канал релаксации эффективен в случае, когда нижним лазерным уровнем является второй возбужденный уровень деформационной моды (02 °0). [c.47]

Учитывая форму молекул, нормальные колебания разделяют на валентные (изменяются в основном длины связей) и деформационные (преимущественно изменяются углы между связями). Частоты валентных колебаний, как правило, больше, чем деформационных. По симметрии нормальные колебания классифицируют на симметричные (при колебании сохраняется симметрия равновесной конфигурации ядер) и антисимметричные (симметрия равновесной конфигурации ядер нарушается). Симметричные колебания, при которых изменяются только длины связей, называют полносимметричными. Симметрия расположения ядер молекулы определяет число [c.24]

Нормальные колебания молекулы НаО симметричное (V,) и антисимметричное (vз) валентные колебания и симметричное деформационное (v2) колебание. [c.440]

В качестве примера рассмотрим молекулу С Н . Если остальные атомы закрепить неподвижно, то данная группа С — Н будет совершать колебания с частотой, соответствующей квазиупругой постоянной связи С — Н или квазиупругой постоянной угла. Однако в реальной молекуле колебание должно быть или симметричным, или антисимметричным по отношению к центру симметрии молекулы, т. е. двэ группы С — Н могут совершать колебания либо симметричные либо антисимметричные друг по отношению к другу. В результате возникают два колебания С — Н в направлении оси молекулы и два колебания— перпендикулярно к ней (V,, V,, и V4, V5, на фиг. 64). Конечно, при всех четырех колебаниях двигаются также и атомы С. Однако их массы велики и амплитуды много меньше. Кроме колебаний С — Н, молекула СоН. имеет колебание С = С (7. на фиг. 64). В процессе этого колебания группы С — Н двигаются в основном так, как будто бы они были жесткими отсюда следует, что частота колебания определяется квазиупруго(1 постоянной связи С = С. Частоты, наблюденные экспериментально (табл. 45), подтверждают эти соображения. В спектре обнаружены две частоты валентных колебаний С — Н 3374 и 3287 см", две частоты деформационных колебаний С — Н 612 и 729 см", и одна частота валентных колебаний С =С 1974 см". [c.214]

Таким образом, шесть остальных интенсивных полос должны быть основными. При этом, конечно, предполагается, что в неисследованных областях спектра отсутствуют какие-либо другие интенсивные полосы. Из двух полос с высокими частотами параллельная полоса Ml, очевидно, соответствует симметричному валентному колебанию С—Н, перпендикулярная полоса — антисимметричному валентному колебанию С—Н (см. фиг. 24). Две низкие частоты, естественно, приписать двум деформационным колебаниям и Из двух остальных параллельных частот более высокую, имеющую только небольшое изотопическое смещение, нужно отнести к колебанию vj. Последнее является, в основном, колебанием связи С—О. Более низкая частота v.,, имеющая значительное изотопическое смещение, относится к деформационным колебаниям группы Н С. Высокая интенсивность первого обертона 2ч , вероятно, обусловлена резонансом с частотой Vj (см. стр. 288). [c.325]

Относительно процессов 8, 9, 10 и 16 можно сделать следующие замечания. Релаксация энергии симметричной моды колебаний молекул СОг (процесс 8) экспериментально изучена очень мало. В СОг существует сильное взаимодействие между симметричной и деформационной модами колебаний вследствие ферми-резонанса, благодаря чему можно ожидать, что процесс обмена колебательной энергией должен быть очень быстрым. Имеющиеся экспериментальные данные не противоречат этому и позволяют предположить, что в процессе релаксации симметричная и деформационная моды колебаний находятся в равновесии между собой. Что касается релаксации валентных мод колебаний молекул НгО (процессы 9 II 10), то из-за полного отсутствия необходимых экспериментальных данных обычно делают аналогичное предположение о том, что эти моды находятся в равновесии с деформационной модой колебаний. Следует заметить, что в интересном для практики диапазоне температур вклад этих люд в колебательную энергию молекул НгО из-за высоких характеристических температур мал по сравнению с вкладом деформационной моды. [c.282]

Набор частот норм, колебаний в осн. электронном состоянии явл. важно хар-коа молекулы, зависящей от её хим. строения. В определённом норм, колебании участвуют либо все атомы молекулы, либо их часть атомы совершают гармонич. колебания с одинаковой частотой V/, но с разл. амплитудами, определяющими форму колебания. Норм, колебания разделяют по форме на валентные (изменяются длины хим. связей) и деформационные (изменяются углы между хим. связями — валентные углы). Для молекул низшей симметрии (см. Симметрия молекулы) /=2 и все колебания невырожденные для более симметричных молекул имеются дважды и трижды вырожденные колебания, т. е. пары и тройки совпадающих по частоте колебаний. [c.436]

Молекула Н2О имеет ЗЛ/—6=3 внутренние степени свободы и соответственно этому 3 нормальных колебания (рис. 36). Одно из них т(5) — валентное симметричное, другое г (аз) — валентное антисимметричное и третье б( ) — деформационное симметричное колебания. [c.92]

Валентные колебания связаны с изменением длины валентных связей между атомами, а деформационные — с деформацией угла между валентными связями. При симметричном колебании смещенная конфигурация молекулы имеет ту же симметрию, что и [c.92]

Так, колебания >(.9) и 6 з) молекулы Н,0 (рис. 559) являются симметричными но отношению известных нам плоскости симметрии и оси С . Кстати, первый тип колебаний, связанный с изменением длин связей О—Н, называется валентным, а второй, отвечающий изменению угла между связями,— деформационным. [c.756]

Итак, нормальные колебания многоатомных молекул различаются не только по частоте, но и по типу симметрии (симметричные и антисимметричные), а также по форме (валентные и деформационные). По типу симметрии колебания многоатомных молекул разделяются также на неполносимметричные и полносимметричные. Так, колебание, симметричное относительно какого-либо-одного или нескольких (но не -всех) элементов симметрии, называется неполносимметричным. Полносимметричные колебания сим- [c.93]

В табл. 34.2 используется стандартная система обозначений молекулярной спектроскопии. Колебательновращательная полоса — совокупность переходов из верхнего колебательного состояния (vi, V2,. .., и )ворзс на нижнее (У[, 2,. ... г>п)нижн, где v,, vi,. .., Уп — квантовые числа для п нормальных колебаний молекулы. Квантовые числа У , V2, из для трехатомной молекулы относятся соответственно к симметричному валентному, деформационному и асимметричному валентному колебаниям. Чисто вращательные переходы — переходы между уровнями одного н того же электронного и колебательного состояния, различающиеся вращательным квантовым числом. [c.896]

Полоса плоского деформационного колебания а (НСН) группы =СН а-олефинов в области 1413 см" слабо проявляется в спектре, так как она мало интенсивна и перекрывается соседними более интенсивными полосами. Судя по вычисленным интенсивностям для пропилена [ ], интенсивность полосы а (НСН) группы =СНз должна быть меньше интенсивности, приходящейся на группу СН для аналогичных полос в спектре н.-алканов. В целом, однако, происходит некоторая компенсация интенсивностей групп, так как в случае 1-пентена и 1-гексена поглощения на группу СНа (включая =СН2) и СНд в обл юти 1380 и —1460 см близки к поглощению этих групп, установленному для молекул н.-алканов [ ] в этих же областях спектра. Полосы симметричного валентного колебания С—Н в группе =СНа и валентного колебания =С—Н в области —2980— 3010 см"1 относительно слабые 1 маскируются соседними более интенсивными. Оценка общей интенсивности полос, связанных с валентными колебаниями С—Н, примыкающими непосредственно к С=С (т. е. в группе СН2=СН) составляет в спектре пропилена [ ] 16 10" — [c.265]

Колебательная релаксация в многоатомных газах и смесях газов рассмотрена в ряде работ [2, 6, 7] при условии, что возбуждаются только две колебательные степени свободы. Таким многоатомным газом, в частности, является углекислый газ СО2. При температурах Г<5000°К симметричная валентная степень свободы (частота колебаний з=7134Х ХЮ сек ) не возбуждена несимметричная валентная (vi = = 3855-10 ° сек ) и деформационная (v2 = 2000-10 ° се/с ) колебательные степени свободы случайно вырождены (vi 2v2). В связи с этим вырождением в СО2 наблюдаются два процесса простой обмен энергией между колебаниями V2 и поступательными степенями свободы и резонансный обмен энергией между колебаниями 2 и vj. Соответственно этому выведены [7] два уравнения релаксации колебательных энергий i и 2 и формулы для продолжительности релаксации тг (возбуждение 2-колебаний) и ti,2 (обмен энергией между V2- и vi-колебаниями), выражающие сложную зависимость продолжительности релаксации от поступательной температуры Т и колебательной температуры Т . [c.372]

Если молекула содержит четыре эквивалентные связи, то должны существовать четыре почти валентные колебания с мало отличающимися друг от друга частотами и, кроме того, несколько деформационных колебаний, их число зависит от числа независимых валентных углов. Так, например, в молекуле С2Н.4 или в молекуле Н.С = С = Hj имеется взаимодействие групп СН и поэтому каждая частота изолированной группы (см. вьпне) расщепляется на две. В молекуле СоН., одна из них симметрична, а другая антисимметрична по отношению к центру симметрии. Таким образом, из трех пар частот молекулы iHj -J, = 3019 и ы = 2989 = 3272 и ч, == 3106 v, == 1342 и = 1444 см (см. фиг. 44), первые две пары следует прииисап, валентным колебаниям С—-Н и последнюю—деформационному колебанию внутри группы Hj. Конечно, кроме того, имеются деформационные колебания, связанные с изгибом всей группы СН как целого по отношению к связи С— С. Их можно трактовать совершенно аналогично-л [c.215]

Большинство основных частот молекулы H I3 может быть однозначно приписано некоторым связям или группам связей (см. фиг. 91 и табл. 86). Нет сомнений, что частота vj является в основном частотой валентного колебания С — Н. Частоту v следует сопоставить симметричному валентному колебанию связей С — С1 (аналогично частоте va молекулы СН,С1), частоту v,, — соответствующему вырожденному колебанию. Частоты V3 и ve нужно отнести к симметричному и вырожденному деформационным колебаниям группы СС1з и, наконец, частоту - 4 — к внешнему деформационному колебанию, т. е. к изгибу связи С — Н по отношению к остальной группе атомов. В полном согласии с этой интерпретацией изотопическое смещение частот в молекуле D I3 практически равно нулю для частот ч-л и v , мало для частот и Vj и очень велико для частот Vl и U. [c.341]

Две из трех полносимметричных частот 1, у, и ч, являются в основном частотами симметричных колебаний групп СНа (валентное колебание и внутреннее деформационное колебание), происходящих с одинаковыми фазами в обеих группах СНа- Третья полносимметричная частота аналогична частоте молекулы СОа, если каждую группу СНа рассматривать как одну частицу. Все эти частоты легко отождествляются с интенсивными комбинационными частотами 2993, 1432 и 1071 см . Две первые близки к соответствующим частотам молекулы СоН, (табл. 92), а третья хорошо согласуется с частотой, получаемой расчетом из уравнений для линейной трехатомной системы, если взять квазиупругую постоянную связи С=С, найденную для молекулы СаН4 (см. Коппер и Понгратц [537]). [c.363]

Исследуя спектр поглощения I2 O в вакуумном ультрафиолете, Ла Палиа и Дункан [725] нашли, что он состоит из широкого континуума с максимумом нри 1550 А, который сопровождается пятью дискретными системами полос. Каждая из этих систем состоит из единственной прогрессии, обусловленной либо симметричным деформационным колебанием, либо валентным колебанием связи С — С1 (табл. 68). Наиболее интенсивной в этой области спектра поглощения является система полос при 1240 A. Сильное непрерывное поглощение начинается нри 1050 А. Эта длина волны соответствует потенциалу ионизации молекулы I2 O, найденному методом электронного удара и равному [c.534]

Другой пршер резонанса Ферми дает молекула воды. В парах зонанс Ферш меаду обертоном деформационного колебания 2 1595 3190 см ( ) и валентным симметричным колебанием 3657 слС (Л невозможен из-за слшйком большого частотного расстояния меящу э [c.108]

Из-за малости смещении атома кислорода колебания атомов водорода в нормальных колебаниях и происходят практически вдоль направления химической связи 0-Н, Такие колебания называются валентными (бг) - симметричное,4 - антисимметричное). Наоборот, в нормальном колебаний длина химических связей практически остается неизменной, а изменяется только угол меящу ниш. Такие колебания именуются деформационными. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...