IR-Spektroskopie - funnycreature.de

Versuch F-02: Infra-Rot-Spektroskopie PC-Fortgeschrittenenpraktikum
Damit werden die Gleichungen (22) und (24) durch eine einzige Gleichung wiedergegeben:
(26)
~ ~
2
ν( v = 0, m) = ν + ( 2B
− 2
) ⋅ m − ⋅ m
0
mit m = ± 1,
± 2,
± 3;
...
Für die Abstände zweier benachbarter Absorptionslinien ergibt sich damit:
(27) ∆
~
ν(
m') =
~
ν(
v = 0,m1'
) −
~
ν(v
= 0,m)
= ( 2B
− 3
) − 2
⋅ m'
mit m'
= ± 1,
± 2,
± 3;
...
Aus Steigung und Achsenabschnitt einer Auftragung der Linienabstände gegen m lassen sich damit
die verschiedenen Molekülparameter bestimmen:
(28)
1
= − a
2
1 3
(29) B = b − a
2 4
(30)
(31)
I =
r =
h
h
=
⋅ c ⋅ B ⎛ 1 3 ⎞
8
⋅c
⋅⎜
b − a⎟
⎝ 2 4 ⎠
2
8 2
I
=
h
h
=
2
8 ⋅ c ⋅ B⋅
2 ⎛ 1 3 ⎞
8
⋅ c ⋅ ⎜ b − a⎟
⋅
⎝ 2 4 ⎠
Mit Hilfe von Gleichung (26) lässt sich die Grundschwingung
~
berechnen:
0
(32)
~
2
1
2
=
~
(
v = 0,m)
− ( 2B
− 2)
⋅ m + ⋅ m =
~
(
v = 0,m)
+ a ⋅ ( m − m ) − b ⋅ m
0
2
Die Kraftkonstante k ergibt sich nach Gleichung (10) als:
(33)
2 2
2
f = 4 ⋅ c ⋅ ⋅
~
0
Gleichartige Moleküle mit unterschiedlichen Isotopen unterscheiden sich nur in der reduzierten Masse.
Nach den Gleichungen (2), (4) und (11) gilt damit:
(34)
~
* 0
~
*
und
B*
=
B *
0
III III III Versuchsanordnung
Versuchsanordnung
Die Messungen erfolgten in einem Zweistrahlphotometer (Abb. 1).Die Messzelle war mit einem
Gemisch aus HCl und DCl gefüllt, die Vergleichszelle enthielt Stickstoff.
Licht-
quelle Spiegel
Messblende
variable
Messblende
Steuerung
der v. M.
Farbfilter
Küvetten
- 5 -
Photozellen
Abb. 1: Schematischer Aufbau eines Zweistrahlphotometers. (Quelle: CDRoempp Chemielexikon, Version 1.0, Georg
Thieme Verlag)