Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Лекции_57-58.DOC
Скачиваний:
47
Добавлен:
23.01.2022
Размер:
195.58 Кб
Скачать

466

Л е к ц и и 57-58

Физические и физико-химические методы исследования в органической химии План

1.Спектроскопические методы анализа органических

соединений и полимеров.

2. Атомный анализ

3. Молекулярные спектры

4.Фотометрия.

5.Ультрафиолетовая и видимая спектроскопия

6.ИК- спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния

7.Спектроскопия ядерного магнитного резонанса

8.Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса

9.Масс-спектрометрия.

1.Спектроскопические методы анализа органических соединений и полимеров.

Спектроскопические методы анализа органических соединений и полимеров основаны на использовании различных явлений и эффектов, возникающих при взаимодействии вещества и электромагнитного излучения.

Электромагнитное излучение возникает при замедлении движения электрических заряженных частиц (в основном электронов) с другой стороны оно может поглощаться в процессе ускорения таких частиц. В соответствии с этим различают эмиссионные и абсорбционные методы анализа, которые основаны на измерении различных параметров

Для химика важно деление спектра ЭМИ на области, потому что в каждой из них взаимодействие с химической системой протекает по различным механизмам и дает различную информацию.

Таблица

Область

Границы в используемых единицах измерения

Длины волн в метрах

Уровень перехода

1

2

3

4

Рентгеновская

10-2 - 102 А

10-12 - 10-8

K и L - электроны

Дальняя УФ

10 - 200 нм

10-8 2*10-7

Средние е-

Ближняя УФ

200 - 400 нм

2*10-7 - 4*10-7

Валентные е-

Видимая

400 - 750 нм

4*10-7 - 7,5*10-7

Валентные е-

Ближняя и средняя ИК

0,75 - 50 мкм

7,5*10-7 - 5*10-5

Молекулярные колебания

Дальняя ИК

5*10-5 - 1000 мкм

5*10-5 - 1*10-3

тоже

1

2

3

4

Микроволная

0,1 - 100 см

1*10-3 - 1

Молекулярные вращения

Радиоволновая

1 - 1000 м

1*103

Ядерный магнитный резонанс

Всем областям электромеханического спектра соответствуют специальные названия методов анализа (ИКС, ААС, УФ-спектрофотометрия и тд.)

Кроме того, взаимодействие электромагнитного излучения возможно со всем объемом вещества. Методы, основанные на закономерностях, проявляющихся при таком взаимодействии, подразделяются на рефрактометрияю, полятиметрию, нефело- и турбидиметрию.

2. Атомный анализ.

В качестве примера рассмотрим атом натрия (электронная конфигурация ...3s1) При облучении потоком энергии, включающем длины волн 589,00 и 589,59нм внешние электроны многих атомов поглощая фотоны, возбуждаются и переходят на 3р. Возбужденный электрон стремится вернуться в свое нормальное состояние на 3s, при этом он испускает квант энергии, соответствующий величине перехода (т.е. тем же длинам волн).

“Символ терма” - Цифровое обозначение различных энергетических уровней.

В приведенном примере испускаемое множеством атомов излучение обуславливает желтый цвет натриевого пламени. В этом простом случае, когда электрон переходит на внешний энергетический уровень, а затем возвращается на исходный, излучение называют резонансным или резонансной флуоресценцией.

Если сообщить электрону более высокую энергию, то он, возможно, перейдет на более высокий, чем 3р уровень. В этом случае он может вернуться не в результате единичного перехода, а задержаться на промежуточных в соответствии с правилом отбора (запрещенных и разрешенных переходов). Под действием источника возбуждения способны осуществлять такие переходы на только электроны внешнего уровня любого элемента.

В результате испускаемое излучение может состоять из нескольких тысяч дискретных линий соответствующих конкретным длинам волн, конкретного перехода.

Если возбуждение осуществить с еще большей энергией, то возбужденный электрон может вообще оторваться от своего атома, а его место займет электрон с более высокого энергетического уровня, то такой «дальний переход» сопровождается излучением с большей  и меньшей  (большая Е ). Так происходит получение рентгеновского излучения при бомбардировке атомов потоком быстрых электронов.

Соседние файлы в папке Лекции