• Методы Расчета Электронной Структуры И Спектров Молекулярная
• Методы Расчета Электронной Структуры И Спектров Молекулы
• Методы Расчета Электронной Структуры И Спектров Молекула
• Методы Расчета Электронной Структуры И Спектров Молекулярный

Методы Расчета Электронной Структуры И Спектров Молекулярная

• Электронную структуру исследуемых молекул в программе HyperChem можно рассчитывать способами: используя полуэмпирические методы расчета, либо – неэмпирический метод Хартри-Фока, сделав выбор в меню Setup. Полуэмпирические методы расчета можно использовать для всех типов расчетов в меню Compute. Полуэмпирические методы решают уравнение Шредингера для атомов и молекул с использованием определенных приближений и упрощений. Метод однократно возбужденного CI предназначен только для расчетов УФ и видимых спектров и не улучшает энергию. Основного состояния (теорема Бриллюэна).
• В отличие от спектров линейных молекул каждая J-линия в этом случае имеет т. K-структуру, соответствующую последнему члену в (7). Напр., для NH3 DJK = -45 МГц и с высокочастотной стороны каждой J-линии наблюдаются K-линии, отстоящие от линии с K=0 на 90(J + 1)K2МГц. Правило отбора DK = О нарушается при учёте колебательно-вращат. Взаимодействия, ангармонизма и нежёсткости молекулы. Колебательная структура электронных спектров. Структуру колебат. Полос обычно исследуют методами Фурье. Из частот переходов определяются величины молекулярных параметров, к-рые затем используются при построении потенц. Поверхности и при расчёте частот линий в др. Участках спектра.

ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ, обусловленные между дискретными вращат. Наряду с и возникают в результате взаимод.

С электромагн. Вращательные спектры экспериментально наблюдаются для достаточно легких в-в в газовой фазе в длинноволновом ИК и микроволновом диапазонах, а также методом комбинац. Рассеяния (КР).

Методы Расчета Электронной Структуры И Спектров Молекулы

Feb 4, 2016 - Дисциплина «Строение молекул и квантовая химия» базируется на дисциплинах. Для интерпретации молекулярных спектров и расчета. Полуэмпирические методы расчета электронной структуры молекул. Теория и методы расчёта ИК. Структуры электронных. Спектра модели молекулы.

Чисто вращательные спектры связаны с вращат. Переходами между уровнями Е' вр и Е' врпри фиксированных электронном и колебат. Они характеризуются частотами v = (Е' вр — Е' вр)/h в диапазоне 10 4-10 6 МГц или волновыми числами = v/c, соотв. Bbc живая природа видео. От единиц до сотен см -1 (h-, с - скорость света). Чисто вращат.

Спектры КР наблюдаются при облучении видимым или УФ-излучением с частотой v 0; соответствующие разности волновых чисел, отсчитываемые от линии рэлеевского рассеяния, имеют те же значения, что и волновые числа в чисто вращат. Спектрах ИК и микроволнового диапазонов. При изменении электронного и колебат. Состояний всегда меняются и вращат. Состояния, что приводит к появлению т. Вращательной структуры электронных и колебат. Спектров в УФ-, ИК-областях и в колебательно-вращат.

Для приближенного описания вращат. Движения можно принять модель жестко связанных точечных масс, т.е., размеры к-рых ничтожно малы по сравнению с самой. Массой можно пренебречь. Механике вращение жесткого тела характеризуется главными моментами инерции I А, I B, I C относительно трех взаимно перпендикулярных главных осей, пересекающихся в центре масс.

Каждый момент инерции где m i-точечная масса, r i-ее расстояние от оси вращения. Полный момент кол-ва движения G связан с проекциями момента на главные оси соотношением: Энергия вращения Е вр, являющаяся кинетич. Энергией (Т вр), в общем случае выражается через проекции полного момента кол-ва движения и главные моменты инерции соотношением: Согласно квантовомех. Представлениям, момент кол-ва движения может принимать только определенные дискретные значения.

Условия квантования имеют вид: где G z - проекция момента на нек-рую выделенную ось z; J = 0, 1, 2, 3. Квантовое число; К - квантовое число, принимающее при каждом J(2J + 1) значений: 0, ± 1, ±2, ±3. Выражения для Е вр различны для четырех осн. Типов: 1) линейных, напр. О—С—О, Н=С N, Н—С С—Н; частный случай - двухатомные, напр. N 2, HC1; 2) типа сферич. Волчка, напр.

Методы Расчета Электронной Структуры И Спектров Молекула

СС1 4, SF 6; 3) типа симметричного волчка, напр. NH 3, СН 3С1, С 6Н 6; 4) типа асимметричного волчка, напр. Н 2О, СН 2С1 2. Рассмотрим соответствующие типы вращательных спектров. Для них Е вр = G 2/2I B, т. В этом случае один из главных моментов инерции равен нулю, а два других - для вращения относительно осей, перпендикулярных оси, - равны между собой (обозначаются I B). Такие описываются моделью т.

Жесткого ротатора - материальной точки с массой т, вращающейся по окружности радиуса r. В квантовомех. Описании где F(J) = E вp/hc (в см -1) - вращат. Молекулярная постоянная.

В частном случае двухатомной, где r-расстояние между с массами m 1 и m 2, = m 1m 2/(m 1 + m 2) - приведенная масса. Обычно характеризуют равновесными значениями параметров r (обозначают r е I B и В, соответствующих минимуму потенциальной энергии; на практике из вращательных спектров определяют параметры, несколько отличающиеся от равновесных. 1 показана система вращат.

Термов двухатомной. Если линейная, т.е.

Обладает отличным от нуля электрич. (напр., НС1, HCN), возможны переходы между соседними термами, для к-рых = 1. Микроволновые вращательные спектры линейных (рис. 1, а и 2) представляют собой серию примерно равноотстоящих линий; общее выражение для их волновых чисел при указанном имеет вид: Спектры КР образованы переходами, для к-рых = 2 (рис. В этом случае = В(4J + 6), причем J, как и в случае спектров поглощения, относится к нижнему из двух уровней, между к-рыми происходит переход. Такие спектры характерны как для полярных, так и для неполярных. Обр., по расстоянию между линиями вращательных спектров, равному в спектрах поглощения 2В, а в спектрах КР - 4В, определяют В, I B и вращат.

Для двухатомных из значений I B находят межъядерное расстояние. В случае многоатомных для определения всех межъядерных расстояний исследуют вращательные спектры изотопных разновидностей. При этом в хорошем приближении считается, что при изотопном замещении меняются только массы ядер и, след., значения I B и В, а межъядерные расстояния остаются неизменными. Вращательные термы двухатомной, а также схемы образования чисто вращат. Спектров поглощения (а) и спектров КР (б) Рис. Вращательный спектр поглощения НСl.

Над пиками указано соответствующее квантовое число J уровня, с к-рого происходит переход. Реальные не являются жесткими системами, при их вращении происходит, в частности, центробежное искажение структуры. Интенсивность линий вращательных спектров определяется вероятностью (зависит от волновых ф-ций состояний и электрич. Моментов) и заселенностью состояний, т.е. Долей N J, находящихся в данном состоянии, относительно общего числа N 0. Если при рассмотрении волновых ф-ций состояний учитывать влияние ядер, то оказывается возможным объяснить особенности вращат. Спектров КР центросимметричных линейных (Н 2, О 2, СО 2).

Методы Расчета Электронной Структуры И Спектров Молекулярный

Если ядерный равен нулю, каждый второй вращат. Уровень не может быть заселен, напр. У О 2 - каждый уровень с четным J, и в спектре не будет половины (через одну) линий.

При ядерном, не равном нулю, наблюдается чередование интенсивностей линий спектров КР. Напр., в случае Н 2 ( равен 1/2) отношение интенсивностей 'четных' линий к 'нечетным' равно 1:3, что соответствует соотношению пара- и орто-модификаций Н 2. Типа сферического волчка. В таких все главные моменты инерции одинаковы (обозначаются I B); выражения для Е вр в классич. Теории и в квантовомех. Описании такие же, как для линейных. Однако чисто вращат.

Спектров у рассматриваемого типа нет, поскольку они изотропны (обладают сфероидом ) и не имеют. В таком случае переходы между вращат. Термами запрещены как в спектрах поглощения, так и в спектрах КР. Однако соответствующие молекулярные параметры можно получать, изучая вращат. Структуру колебат. И в-в в газовой фазе. Типа симметричного волчка.

В таких один главный момент инерции отличается от двух других, к-рые равны между собой: (предельный частный случай - линейные ). Выражение для вращат. Терма имеет вид: где вращат. Различают вытянутый симметричный волчок, когда I А I B = I C В первом случае (А - В) О, т. При данном J с ростом абс. Значения К выт энергия уровней растет, а во втором случае (А - В).