Pokročilá fyzikální chemie - seminář (C4040) Seminární cvičení č. 11, Atomová spektroskopie - řešení
1. V tabulce 7-2 (John Lowe: Quantum chemistry) jsou uvedeny termy základních stavů homonukleárních diatomových molekul. Odvoďte kterékoli z nich.
2. Na základě interakčního diagramu pro molekulové orbitaly zracionalizujte různý vliv ionizace na molekulu kyslíku a dusíku (viz Tabulka 7-2).
3. V grafu jsou znázorněny termy pro molekulu C2. Na základě výběrových pravidel předpovězte, které přechody budou pozorovatelné. Vždy uveďte hodnoty AA, AS a indikujte jestli přechod vyhovuje výběrovému pravidlu; zahrňte kritérium parity. Příklady možných přechodů: F<— X 1Y,+ g3Ag <— a3Ilu, &3E~ —> a3Ilu, A1^ <H>
2.5
Řešení: Pozorované přechody
1
Transition
c'ns -»■ ^'/7„ F'n„ <^xlzt
F«— X1S+ : AA = 1, povoleno, AS = 0, povoleno, parita g •H' u, povoleno. g3Ag «— a3Ilu : AA = 1, povoleno, AS = 0, povoleno, parita g •H' u, povoleno. fo3S~ —> a3Uu : AA = 1, povoleno, AS = 0, povoleno, parita g •H' u, povoleno. A ľIlg <H> X1S+ : AA = 1, povoleno, AS = 0, povoleno, parita g •H' g, nepovolene
4. Absorpce se uskutečnila do čtvrtého vibračního stavu na první elektronovou hladinu při A = 350 nm. Vibrační rozestup v 5*1 stavu je 900 cm-1. Při jaké vlnové délce absorbuje 0 — 0 přechod?
Řešení: Vlnovou délku převedeme na vlnočet, odečteme 4 krát vibrační progresi a dostaneme vlnočet odpovídající 0-0 přechodu. A = 400 nm.
2
Section 7-6 Molecular Orbitals of Homo nuclear Diatomic Molecules 225
TABLE 7-2 ► Some Properties of Homonuclear Diatomic Molecules and Ions in iticir Ground Electronic Stales
Equilibrium
		Ni.1". ľ. j m he r	Binding	interrtuclear	
		□f bonding	er.eri;\.	separation.	
Molecule	MO configuration	electrons	D= (eV)		Tcrnŕ'
Hi '	ltFg	1	2.7928	1.06	2v "í
H:	w		4,747745	0.7414	lv ■
H:	1 2i 1 tfg 1 au	1	\.T	0.8	
Hc:"	1 CTg  1 cru	1	2,5	1.08	2£,+
He2	2 2 ltřg- ltřu		0.001*	2.88	
He2-	[He2]2cjE	1		No dala	
U2 +	[He2]2crE	1	1.29	3.14	W -
	[Hc2|2f7p-		1.03	2.673	iE ■ "í
Li2-	[He2]2cre"2cFu	1	-1.3(7)	3.2	iE ■
Be: +	[He2]2cFe"2tru	1		No deňnítíve data	2£u +
Ik:	[He2]2crEzW		i). 1	2.49	%
Ben-	[Be2]1jTu	1	-0.3	:.-	2nĽ
B; ■	f Be? 1 Ij"Tu	1	1 >■	—	2nĽ
B;	[Be2]lV(?)	1	-3	1.589	
B;	[BC2ll7Tu3			No dala	2nĽ
c2+	[BC21IJTUJ	3	5.3	1.301	2nĽ
c2	[BC2ll^u4	4	6,36	1.2425	%+
c2-	[Be2]1jru43a£		N.f!	—	■r ■
N2+	[Be2]1jTu43cr£		8.86	1.116	
N;	[Be2]1jr„43CTg2	(5	9.90	1.098	'E,
Nj-	[Be2]1jTu43trg2 l7TE	5	-8.3	—	2nE
02 +	[Be2]1jTu43tFg2 IjTg	5	6.779Ŕ	1.1171	:n,
1!:	[Be2]3crĚ- 1jt„4 Ijte2	4	5,2132	1.2075	
O2-	[Be2]3aiZljru4ljrg3	3	-. 14	1.32	2nB
F; ■	[Be2]3crE2 1jtu4 Ijte3	3	3.39	1.32	2nE
H;	[Be2]3<te- 1jtu4 Ijte4	1	1 65	1.42	'V
F2-	f Bc213íte- 1jtu4 Lts43í7u	1	-1.3	l.'t	
Ne;	[BC2l3íTE- 1j"Tu4 l7Tg43rTu	1	-1.1	1.7	2£,+
Ne2	[Be2]3ťTE- l7Tu4 l7Tg43íTu-	M	0.003ŕ	3.09	('Eg+)
^This state is unstable with respeel to loss of an electron, but is stable with respect to dissociation inlo -an ata-m and a negative ion.
^From HLrschfelder el a]. |2]. [t may be shown thnt any two neutral -atoms will have some ranee of fi nine ihe attractive part of I he van der WaaJs interaction dominates. Per Hen, ihis minimum is so shallow and the nuclei so lizht thai a, stable state (including \ ibration.0 probably cannol exist. For Nej. a stable slale should exist. The data fcr Hen and Pie 2 are calcttiuted from considerations of inte[molecular forces.
■^TIk term symbol corresponds to ihe configuration of column 2.
3