Einführung in die Infrarot Spektroskopie, Harmonischer Oszillator, Schwingungen, Auswahlregeln, Anwendungen Flashcards
Nennen Sie vier Möglichkeiten in welcher Form Moleküle Energie speichern können (2P)
Ordnen Sie diese aufsteigend nach Ihren Energien (1P)
2022/2
2022/1
Rotationsenergie > Schwingungsenergie > Elektronische Anregungsenergie > Translationsenergie
Wie viele Schwingungen kann ein CO2 Molekül und wie viele ein H2O
Molekül ausführen. (1P)
2022/2
2022/1
CO2: lineares Molekül aus drei Atomen.
3×3 – 5 = 4 Schwingungsfreiheitsgrade
H2O: nicht-lineares Molekül, aus drei Atomen.
3×3 – 6 = 3 Schwingungsfreiheitsgrade
Formel fuer Schwingungsfreiheitsgraden von
- lineares Molekuel
- nichtlineares Molekuel
= lineares Molekuel
3N - 5
nichtlineares Molekuel
3N - 6
IR Spektroskopie Grundprinjzip
Prinzip:
Absorption von Strahlung durch Wechselwirkung der Moleküle mit dem elektromagnetischen Feldvektor (der Infrarot Strahlung)
Was ist das Kriterium dafür, dass eine Schwingung Infrarotaktiv ist? (1P)
2022/2
Vorraussetzung:
Das Übergangsdipolmoment für den Übergang zwischen den Zuständen ψ1 und ψ2 muss ungleich Null sein
Resonanzbedingung:
Resonanz erfolgt, wenn die Energie der absorbierten Strahlung dem Energieunterschied zwischen zwei Schwingungszuständen entspricht
Zeichnen Sie die Potentialkurve eines harmonischen Oszillators mit den entsprechenden Energieniveaus und Beschriftung der Achsen. Welche Annahmen werden in diesem Modell gemacht, welche die realen Verhältnisse nur unzureichend beschreiben? (3P)
2022/1
potentielle energie V gegen Auslenkung x
In der Realität: Anharmonizität
annahme: Energieniveaus sind äquidistant
vs realitaet: Die Zahl der Energieniveaus ist endlich#
annahme Es gibt unendlich viele
vs realitaet: Die Abstände der Energieniveaus sind nicht äquidistant
(Anharmonizität)
annahme: Es gibt keine Dissoziation
realitaet: Es gibt eine obere Grenze, die Dissoziationsenergie
