化学计算与测量实验之实验4分子振动

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大学化学方法:红外光谱分析实验设计

大学化学方法:红外光谱分析实验设计

大学化学方法:红外光谱分析实验设计1. 引言1.1 概述在现代化学研究中,分析实验是不可或缺的一环,它为我们提供了评估物质性质和组成的重要手段。

红外光谱分析作为一种非常强大的技术,在化学领域中得到了广泛应用。

通过测量样品在红外光区的吸收和散射情况,我们可以获取关于样品中化学键类型、结构和功能团的有价值信息。

1.2 文章结构本文旨在介绍大学化学方法中红外光谱分析实验的设计与操作流程。

文章包含以下几个部分:引言、正文、方法、实验设计、结果与讨论以及结论。

首先,引言部分将对这个实验进行概述并解释其目的。

接下来,正文将提供更详细的背景知识和相关理论。

然后,方法部分将描述实验所需材料和仪器设备的详细信息。

实验设计部分将给出具体步骤,并介绍数据处理与分析方法。

最后,结果与讨论部分将展示实验结果,并对其进行解读和错误讨论及改进措施。

最后一节是结论,总结主要发现并提出未来研究方向的建议。

1.3 目的本文的目的是为了帮助读者理解和掌握大学化学方法中红外光谱分析实验的基本原理、步骤和数据处理方法。

通过本文的阅读,读者将能够了解红外光谱分析在化学研究中的重要性,并具备进行该实验所需的基本知识和技能。

此外,通过展示实验结果并对其进行讨论与分析,读者还可以提高对红外光谱分析实验数据的正确解释与准确评估能力。

最终,我们希望读者能够在大学化学实验中正确应用红外光谱分析方法,并将其运用到自己未来的科研工作或专业发展中。

2. 正文大学化学方法中的红外光谱分析是一种常用的实验技术,通过分析物质在红外辐射下吸收、散射和透射的特征,可以获得有关分子结构和化学键信息的数据。

本实验旨在介绍红外光谱分析的原理与应用,并通过一个实验设计来展示该技术在化学研究中的重要性。

在红外光谱分析实验中,我们将使用一台红外光谱仪以及合适的样品制备与处理方法。

首先,我们需要准备待测样品以及参考样品。

待测样品应符合我们研究对象的特定需求,而参考样品则是已知结构和功能的标准物质,用于校准仪器并进行定性或定量分析。

化学仪器的实验报告

化学仪器的实验报告

化学仪器的实验报告实验目的掌握常见化学仪器的使用方法,了解其原理和注意事项。

实验器材1. 分析天平2. 毛细管3. 显微镜4. 恒温水槽5. 酸碱度计6. 色谱仪实验原理1. 分析天平分析天平是用来测量物质质量的仪器。

其原理是通过电磁感应平衡重物的重力。

通过将被测物置于称盘上并调整电流,使称盘平衡时电磁铁产生的力与重力相等,从而测得物质的质量。

2. 毛细管毛细管是用来测量液体粘度、表面张力和液体浓度的仪器。

其原理是通过放置细型管道,使液体在毛细管中上升的高度与液滴头部观察到的张力相等,进而测得液体相关的参数。

3. 显微镜显微镜是用来放大物体的仪器。

其原理是通过透镜将物体的像放大,达到观察微小物体的目的。

显微镜通常带有多倍放大的物镜和目镜,通过调节物镜和目镜的距离,可以得到不同倍数的放大倍数。

4. 恒温水槽恒温水槽是用来控制液体温度的仪器。

通过水槽底部的加热装置和温控系统,使水槽内的液体始终保持设定的温度。

恒温水槽通常用于需要精确控制温度的实验,如催化反应、生物学实验等。

5. 酸碱度计酸碱度计是用来测量溶液酸碱性的仪器。

其原理是根据酸碱溶液在不同pH值下的电解电导率,通过电流检测和测量得出溶液的酸碱度。

6. 色谱仪色谱仪是用来分析样品中的化学成分的仪器。

其原理是通过样品在固定相和液相的相互作用下,根据不同成分的相对吸附性和分离速度来分离和测量化学物质。

实验步骤和结果1. 使用分析天平测量一块铁块的质量为20g。

2. 使用毛细管测量一滴水的表面张力为0.076 N/m。

3. 使用显微镜观察一块植物叶片,放大倍数为100倍。

4. 使用恒温水槽将一杯水温度控制在25C。

5. 使用酸碱度计测量一杯碱性溶液的pH值为9。

6. 使用色谱仪分析果汁中的某种成分,得到峰值的保留时间为10.2分钟。

注意事项1. 使用天平时,应将被测物放置在称盘中央,并避免震动、风力等外界干扰。

2. 使用毛细管时,应注意保持环境的安静和稳定,并避免触摸和遮挡液滴。

分子振动频率

分子振动频率

分子振动频率摘要本文将深入探讨分子振动频率的相关概念、计算方法、影响因素以及应用领域。

我们将首先介绍分子振动的基本原理,然后探讨不同振动模式的分类和计算方法。

接下来,我们将讨论影响分子振动频率的因素,包括分子结构、键的类型和键的强度等。

最后,我们将介绍分子振动频率在化学、物理和生物学等领域的重要应用,并展望未来的研究方向。

介绍分子振动是指分子中原子的相对位置随时间的变化。

分子中的原子通过化学键相互连接,在平衡位置附近发生振动运动。

这些振动可以看作是分子内部的微小弹性运动,其频率与振动模式有关。

分子振动频率对于了解分子结构、物质性质以及化学反应的机理具有重要作用。

分子振动模式的分类和计算方法分子振动模式可以分为基本振动和非基本振动两类。

基本振动是在分子最稳定构型附近发生的振动,而非基本振动则是相对于基本振动而言的高能态振动。

基本振动可以进一步分为伸缩振动、弯曲振动和扭曲振动等几种不同的模式。

计算分子振动频率的方法主要有理论计算和实验测定两种。

理论计算方法包括量子力学方法和分子力学方法。

量子力学方法基于薛定谔方程对分子进行数值求解,可以给出分子振动频率的精确值。

分子力学方法则是基于经验势能函数对分子进行近似计算,计算速度快但精度较低。

实验测定分子振动频率的方法主要有红外光谱和拉曼光谱等。

影响分子振动频率的因素分子振动频率受多种因素的影响,包括分子结构、键的类型和键的强度等。

1.分子结构:分子的大小和形状对其振动频率有明显影响。

较大的分子在相同的振动模式下具有较低的频率,而不同形状的分子在相同的振动模式下可能有不同的频率。

2.键的类型:分子内的化学键类型也是影响振动频率的重要因素。

不同类型的化学键具有不同的弹性常数,从而影响振动频率的大小。

例如,氢键的振动频率通常比共价键更低。

3.键的强度:分子中的化学键强度也会影响振动频率。

强键通常具有高的振动频率,而弱键则具有低的振动频率。

分子振动频率在不同领域的应用分子振动频率在化学、物理和生物学等领域有着广泛的应用。

四氯化碳的拉曼光谱及其退偏度 相关实验

四氯化碳的拉曼光谱及其退偏度 相关实验
2
和 来表示。 表示的是平均极化率,是
“平均”极化的度量,相应的 是各向异性 率,表示的是各向异化的度量。如果振动是 完全对称的,那么 为零,如果振动是完全 不对称的,那么 为零。 从参考文献 1 中可以知道对于 CCl4 的不 同振动的退偏度为:
波数绝对值/cm-1 458 218 776 314
表 3 CCl4 斯托克斯线的退偏度计算 振动 模式 E1 T2 A1 T1*
I I //
1239
1340
236
260
1558
170
0.79
0.78
0.05
0.79
0.75
0.75
0
0.75
*取波数为 766cm-1 的峰计算 结语 本文根据拉曼光谱的相关理论,应用 LRS-III 型拉曼光谱仪,测量了 CCl4 的拉曼光 谱及其退偏度性质。 本实验获得的拉曼光谱 图以及退偏度和理论以及前人实验相符。 使 用简单的仪器和测量条件得到这样的结果, 说明拉曼光谱是一种简单有效的确定分子 结构和振动特性的方法, 还有更多的内容可 以在以后的实验中继续进行。
四氯化碳的拉曼光谱及其退偏度 相关实验
安克难1 白翠琴2 (上海市复旦大学物理系 上海 200433)
摘要:使用 LRS-III 型激光拉曼光谱仪得到了四氯化碳(CCl4)的激光拉曼光谱图。并 设计实验通过计算机处理数据得到退偏度,结果和理论值相比符合。从实验中了解 简单的通过拉曼光谱得到分子结构的方法,加深了对拉曼光谱技术的理解。 关键字:激光拉曼光谱,四氯化碳,退偏度,近代物理实验
1
在拉曼光谱中共能找到对称的四对峰。 分别 对应着四种振动模式的斯托克斯线和反斯 托克斯线。 2.3. 拉曼散射的退偏度 在拉曼散射中, 当电磁波与分子与系统 作用时,电磁波的偏振状态常常改变,这种 现象叫做退偏。 退偏度衡量了分子振动的对 称程度。在本实验中定义为 1:

化学计算与测量实验之实验4_分子振动

化学计算与测量实验之实验4_分子振动

实验4 分子振动实验目的(1)完成H2O分子、CO2分子、氯代环丙烷分子、正丁酸分子的计算,掌握红外光谱的吸收图的绘制和每个振动的模式的分子图;找出实验的数据进展比照(2)从理论上剖析振动光谱、简振模式,以与简振模式与振动光谱的对应关系。

(3)掌握红外光谱与Raman光谱的识别,掌握谱图中峰的识别计算方法用密度泛函的B3LYP方法,在含有弥散函数的AUG-cc-pVDZ基组水平上,对分子做对称性限制的优化。

在优化构型的根底上,进展简振频率、IR强度、Raman活性和简振模式的计算。

计算使用Gaussian98程序包。

这是一个关于有机分子振动光谱的实验,涉与简振频率、红外光谱、拉曼光谱以与简振模式的计算。

主要分析讨论简振模式的振动方式与分类、简振模与振动光谱的对应关系等。

振动分析的结果会给出分子的全部振动模式。

分子中的各个原子被放在一个称为标准取向的笛卡尔直角坐标系中。

各个原子的振动那么在该点的一个平行子坐标系中给出其在各轴上的分量。

Chemcraft程序那么可以直接转换成矢量形式,并动态模拟各个模式的振动。

其频率值和振动的红外和拉曼强度也同时给出。

注意要分析两种不同振动光谱产生的原因以与强度与振动的关系。

本实验依旧使用SchrÖdinger equation与The Born-Oppenheimer Approximation,公式如下:双原子分子振动能量:当v=0时,能量最低,即在绝对零度时,振动能量为1/2。

该能量也被称为零点能。

红外光谱红外光谱法是一种根据分子对特定频率的波的吸收来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。

物质产生红外吸收光谱必须满足两个条件:①电磁波能量与分子两能级差相等,这决定了吸收峰出现的位置。

②分子振动时其偶极矩必须发生变化。

拉曼光谱是一种散射光谱。

拉曼光谱分析法是与入射光频率不同的散射光谱进展分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。

化学位移偏移(offset)的演化_概述说明

化学位移偏移(offset)的演化_概述说明

化学位移偏移(offset)的演化概述说明1. 引言1.1 概述本文主要探讨化学位移偏移的演化过程。

化学位移偏移是指分子中化学键处的原子核磁共振谱峰在不同环境条件下发生的位置变化。

它广泛应用于材料科学、生物医药领域和环境监测等领域。

1.2 文章结构本文共分为五个部分进行论述。

首先,在引言部分将对文章涉及的内容进行概述和说明,明确研究目的。

接着,在第二部分将介绍化学位移偏移的定义和解释以及历史背景,并探讨影响因素。

然后,在第三部分将详细介绍演化过程的理论模型,包括分子动力学模拟方法、量子化学计算方法以及实验研究方法。

在第四部分,将重点介绍化学位移偏移在材料科学、生物医药领域和环境监测中的应用与进展。

最后,在结论与展望部分对主要观点和发现进行总结,并对未来研究方向提出展望和建议。

1.3 目的本文旨在系统地概述化学位移偏移的演化过程,并探讨其理论模型和应用领域。

通过对化学位移偏移的深入研究,可以更好地理解分子在不同环境中的行为规律,为材料科学、生物医药和环境监测等领域提供理论基础和实验指导。

同时,通过展望未来的研究方向,希望能够推动该领域的发展和进步。

2. 化学位移偏移的演化2.1 定义和解释化学位移偏移是指在核磁共振(NMR)技术中,原子或分子的核在磁场中所受到的影响。

它是一种测量物质结构和性质的重要方法。

化学位移偏移通过衡量特定核素的信号频率与参考标准之间的差异来表征分子内部原子或分子团的环境。

2.2 历史背景化学位移偏移最早由瑞士物理学家Felix Bloch和美国物理学家Edward Mills Purcell于1946年在核磁共振实验中观察到。

随后,化学位移偏移成为核磁共振技术中不可或缺的一部分,并在化学、生物医药、材料科学等领域得到广泛应用。

2.3 影响因素化学位移偏移受多种因素影响,包括但不限于以下几个方面。

首先,局部电子环境对化学位移具有显著影响。

电子云密度、电荷分布以及电子环境中存在的各种相互作用会对化学位移产生调控作用。

第四章 比热和相变潜热

第四章 比热和相变潜热

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第四章 比热与相变潜热
比热测量——冷却法(下落法)
➢下落法等温水卡计
结构与冰卡计类似。但误差较大。 测试时试样加热后落入水卡计,用 读数精度±0.0005℃的贝克曼温度 计或热电堆测定水卡计温升,再根 据已知的水卡计热容量求出试样释 放热量。与冰卡计一样同一温度需 要两次实验。
当温度很低时, hv>>kT,上式可化为:
cv
3Nk
h
kT
2 eh
kT
T趋于零时,cv也趋于零。
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第四章 比热与相变潜热
比热理论
➢固体比热
德拜比热理论:
爱因斯坦理论只是定性符合比热变化规律,但定量上还有很大差别。 主要原因是只考虑了一种频率,忽略了其他可能存在德振动频率。
1912年德拜(Debye)把固体当作一个连续弹性媒质,并应用求电磁波
热比较连续加热法(DTA) 热相似连续加热法(DSC) 定常流量加热法 热损相消加热法 其它
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第四章 比热与相变潜热
比热测量——冷却法(下落法)
冷却法大量用于测定固体在高于室温下的比热,在不发生相变的温 度范围内,有很高的精度。测定时,通常将试样从炉温下落入量热 计中(处于室温或冰点温度)直接测量试样焓的变化,一般用来直接测 量平均定压比热,多个温度点测量得到焓值光滑曲线后进行微分也 可求得试样的定压比热:
translation rotation
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vibration 7
第四章 比热与相变潜热
比热理论
➢气体比热
单原子分子气体
E
3 2
N0kT
3 2
RT

统计热力学

统计热力学

第七章统计热力学基础热力学:基础:三大定律研究对象:(大量粒子构成的)宏观平衡体系研究方法:状态函数法手段:利用可测量量p-T-V+C p,m和状态方程结果:求状态函数(U,H,S,G,等)的改变值,以确定变化过程所涉及的能量和方向。

但是,热力学本身无法确定体系的状态方程,需借助实验。

很显然,体系的宏观热力学性质取决于其微观运动状态,是大量粒子微观运动的统计平均结果。

热力学宏观性质体系的微观运动状态统计热力学统计热力学:基础:微观粒子普遍遵循的(量子)力学定律对象:大量粒子所构成的体系的微观运动状态工具:统计力学原理目的:大量粒子某一性质的微观统计平均的结果(值)与系统的热力学宏观性质相关联。

7.1概述统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。

通过系统粒子的微观性质(分子质量、分子几何构型、分子内及分子间作用力等),利用分子的配分函数计算系统的宏观性质。

微观运动状态有多种描述方法:经典力学方法是用粒子的空间位置(三维坐标)和表示能量的动量(三维动量)描述;量子力学用代表能量的能级和波函数描述。

由于统计热力学研究的是热力学平衡系统,不考虑粒子在空间的速率分布,只考虑粒子的能量分布。

这样,宏观状态和微观状态的关联就转化为一种能级分布(宏观状态)与多少微观状态相对应的问题,即几率问题。

Boltzmann给出了宏观性质—熵(S)与微观性质—热力学几率(Ω)之间的定量关系:S k=Ω。

ln热力学平衡系统熵值最大,但是通过概率理论计算一个平衡系统的Ω无法做到,也没有必要。

因为在一个热力学平衡系统中,存在一个微观状态数最大的分布(最概然分布),摘取最大项法及其原理可以证明,最概然分布即是平衡分布,可以用最概然分布代替一切分布。

因此,有了数学上完全容许的ln ln W D,max。

所以,S=k ln W D,max这样,求所有分布的微观状态数—热力学几率的问题转化为求一种分布—最概然分布的微观状态数的问题。

化学阿伏伽德罗常数中常见液体-概述说明以及解释

化学阿伏伽德罗常数中常见液体-概述说明以及解释

化学阿伏伽德罗常数中常见液体-概述说明以及解释1.引言1.1 概述化学阿伏伽德罗常数是化学中一个重要的物理常数,用于描述物质的化学反应性质和物理性质。

它由意大利化学家阿伏伽德罗在19世纪提出,并以他的名字命名。

阿伏伽德罗常数的数值约为6.0221 ×10^23 mol^−1,它表示在一摩尔物质中含有的基本粒子数目,包括原子、分子、离子等。

这个常数的重要性在于它为化学计量提供了理论依据和实验参照标准。

通过研究液体的阿伏伽德罗常数,可以揭示液体的分子构成和相互作用方式。

液体的阿伏伽德罗常数通常受到温度、压力和溶质浓度等因素的影响,因此研究液体的阿伏伽德罗常数具有一定的复杂性。

本文将重点探讨两种常见液体A和B的阿伏伽德罗常数。

通过实验和理论分析,我们将研究液体A和B的分子结构,分析它们的相互作用方式,并探究温度、压力以及溶质浓度对它们阿伏伽德罗常数的影响。

通过对液体A和B阿伏伽德罗常数的研究,我们可以更好地理解液体的基本性质,为其在化学反应和物理过程中的应用提供理论依据。

同时,这也有助于拓展我们对阿伏伽德罗常数的认识,进一步推动化学领域的发展。

在接下来的章节中,我们将首先介绍液体A的阿伏伽德罗常数的研究进展,包括相关实验方法和结果;然后,我们将重点关注液体B的阿伏伽德罗常数的研究,并探讨其在不同条件下的变化规律。

最后,我们将对液体A和B的阿伏伽德罗常数研究进行总结,并对未来的研究方向提出展望。

文章结构部分的内容可以描述整篇文章的主要组成部分和各部分之间的逻辑关系,以帮助读者更好地理解和阅读文章。

以下是可能的内容:1.2 文章结构本文将按照以下结构组织和呈现相关内容:引言部分将首先对化学阿伏伽德罗常数进行概述,介绍其在化学领域中的重要性和应用。

接下来,文章将简要描述整篇文章的结构和目的,以帮助读者了解文章的整体框架。

正文部分将分为两个主要部分:液体A的阿伏伽德罗常数和液体B的阿伏伽德罗常数。

在液体A的阿伏伽德罗常数部分,我们将深入探讨液体A的性质、结构和相关实验结果,以及其与阿伏伽德罗常数之间的关系。

人教版高中化学必修一第一章第二节化学计量在实验中的应用

人教版高中化学必修一第一章第二节化学计量在实验中的应用

第一章从实验学化学§1.2 化学计量在实验中的应用(第一课时)主备人:张爱丽时间:2009年9月4日课程标准:认识摩尔是物质的量的基本单位,能用于进行简单的化学计算,体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用省教学要求:掌握物质的量的定义、符号及摩尔的定义、符号,了解阿伏加德罗常数的涵义掌握摩尔质量的概念,理解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系教学目标:知识与技能:1、使学生认识摩尔是物质的量的基本单位,了解物质的量与微观粒子之间的关系;了解摩尔质量的概念。

2、了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性,懂得阿伏加德罗常数的涵义。

3、使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。

能用于进行简单的化学计算。

4、初步培养学生演绎推理、归纳推理、逻辑推理和运用化学知识进行计算的能力。

过程与方法:1、培养学生计算能力,并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。

2、培养学生的逻辑推理、抽象概括能力。

情感态度与价值观:通过对概念的透彻理解,培养学生严谨、认真的学习态度,体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。

教学重点:物质的量及其单位教学难点:物质的量及其单位教学方法:启发、诱导、讨论、分析、对比、讲授、归纳等方法教学过程:Ⅰ、课前检测(1)1 mol氧。

()(2)0.25 mol CO2。

()(3)摩尔是7个基本物理量之一。

()(4)1 mol小麦含有6.02×10 23个麦粒。

()2、已知1mol水分子数为6.02×10 23个,则0.5mol水分子数为_________个2 mol水分子数为___________个。

【小组讨论2】你能得出物质的量(n)与微粒个数(N)和阿佛加德罗常数(N A)的关系吗?【师生共同探讨2】 4、物质的量(n)与微粒个数(N)和阿伏加德罗常数(N A)的关系n=N/N A【练习】例1:6.02×1022个N aCl分子,其物质的量为多少?2.5mol O2含有多少个O原子?【小组讨论3】请大家回顾表1、表2,思考:1molH20与1mol铝质量相等吗?【师生共同探讨3】 1mol任何粒子集体中都含有6.02×10 23 个粒子;而1mol任何粒子或物质的量以克为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。

分子当中原子体积比和个数比

分子当中原子体积比和个数比

分子当中原子体积比和个数比1.引言1.1 概述概述部分的内容可以描述一下原子体积比和个数比在科学研究和应用中的重要性以及其在材料科学、化学、物理学等领域的广泛应用。

在研究分子和原子结构以及物质的特性时,原子体积比和个数比是两个重要的参数。

原子体积比是指不同原子或分子之间的体积大小比较,而个数比则是指不同原子或分子在分子中的个数比较。

这两个参数能够提供有关物质性质和化学反应的重要信息。

首先,原子体积比和个数比在材料科学中的研究非常重要。

不同原子或分子之间的体积比可能会影响材料的物理性质、化学性质以及相互作用。

通过研究原子体积比,我们可以揭示不同材料的密度、电子云结构以及晶体结构等特性,为设计和合成新型材料提供理论指导。

而个数比则可以揭示不同原子或分子在物质中的相对含量,进一步了解材料的成分和组成。

其次,原子体积比和个数比在化学研究中也扮演着关键的角色。

化学反应的速度、平衡以及产物的生成都与反应物的个数比和原子体积比密切相关。

通过研究原子体积比,我们可以了解反应物之间的空间障碍,探索反应速率与反应物体积比的关系。

而个数比则可以帮助我们确定反应所需的化学计量比,从而控制反应的产物生成。

此外,原子体积比和个数比在物理学中也有广泛的应用。

在凝聚态物理学中,研究晶体的各向同性和各向异性时常需要考虑原子体积比对晶体结构和性质的影响。

在统计物理学中,研究分子的运动和排列顺序时,个数比也是一个重要的指标。

综上所述,原子体积比和个数比在科学研究和应用中起着重要的作用。

研究和理解这两个参数对于解释物质的性质、化学反应及物理现象都具有重要意义。

随着科学技术的不断进步,我们可以预见,在未来的研究中,进一步深入探索原子体积比和个数比的影响因素,以及更广泛的应用领域将会成为一个重要的研究方向。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕分子当中原子体积比和个数比展开研究。

文章的结构如下:2. 正文2.1 原子体积比2.1.1 定义及计算方法2.1.2 影响因素2.2 个数比2.2.1 定义及计算方法2.2.2 应用领域3. 结论3.1 总结原子体积比和个数比的重要性3.2 展望未来研究方向在正文部分,我们将首先介绍原子体积比的定义及计算方法,然后探讨影响原子体积比的因素。

人教版化学必修一化学计量在实验中的应用气体摩尔体积_4

人教版化学必修一化学计量在实验中的应用气体摩尔体积_4

先计算下列1摩尔物质的体积。(标况)
物质 微粒的数目 质量(g) 密度 (g/cm3)
体积
Fe 6.021023
56 7.8 g/cm3 7.12cm3
Al 6.021023
27 2.7 g/cm3 10cm3
H2O 6.021023
18 1 .0g/cm3 18.0mL
H2SO4 6.021023 H2 6.021023
当粒子数一定时,固态、液态物质的体积不同的 原因?固态、液态物质的体积主要取决于什么因 素?
人教版化学必修一化学计量在实验中 的应用 气体摩 尔体积_ 4
人教版化学必修一化学计量在实验中 的应用 气体摩 尔体积_ 4
决定物质体积大小的因素: 一:粒子本身大小
二:粒子数目多少
人教版化学必修一化学计量在实验中 的应用 气体摩 尔体积_ 4
(微粒数)
÷22.4L/mol ×22.4L/mol
V (标准
(气体体积)状况)
练习:
某气体在标准状态下密度为1.43g/L, 则它的相对分子质量是多少?
分析:求相对分子质量即求摩尔质量。 密度乘体积即得质量。
解: 摩尔质量 = ρ× Vm = 1.43g/L×22.4L/mol ≈ 32.0g/mol
练习:
• 4. 单项选择题 (2005夏季高考理综全国2卷 )
NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( D)
• A.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的 原子数目相同
• B.2g氢气所含原子数目为NA • C.在常温常压下,11.2L氮气所含的原子数目为NA • D.17g氨气所含电子数目为10NA
2. 1.01×105 Pa下,1摩尔的下列物质的体积不 同的是( ) A. 10℃时HCl和水 B. 150 ℃时的水和CO2 C. 20℃时的氧气与空气 D. 常温下的氯气与溴

第十一章化学动力学基础(二) 本章内容:介绍碰撞理论,过渡状态理论

第十一章化学动力学基础(二) 本章内容:介绍碰撞理论,过渡状态理论

第十一章化学动力学基础(二)本章内容:介绍碰撞理论,过渡状态理论和单分子反应理论。

了解分子反应动力学的常用实验方法,快速反应所常用的测试方法,说明溶液中反应的特点和溶剂对反应的影响;了解光化学反应的特点及量子产率的计算;介绍催化反应的特点和常见的催化反应的类型。

第一节碰撞理论(simple collision theory)一、碰撞理论基本论点分子碰撞理论是在接受了阿仑尼乌斯活化态、活化能概念的基础上,利用分子运动论于1918 年由路易斯建立起来的。

其基本论点是:1.反应物分子要发生反应必须碰撞,反应物分子间的接触碰撞是发生反应的前提;2.不是任何反应物分子间的碰撞均能发生反应,只有那些能量较高的活化分子、并满足一定的空间配布几何条件的碰撞反应才能发生;3.活化分子的能量较普通能量高,它们碰撞时,松动并部分破坏了反应物分子中的旧键,并可能形成新键,从而发生反应,这样的碰撞称为有效碰撞或非弹性碰撞,活化分子愈多,发生化学反应的可能性就愈大;4.若从Z A,B表示单位时间、单位体积内A,B分子碰撞总数,以q代表有效碰撞在总碰撞数Z A,B中所占的百分数,则反应速率可表示为二、双分子的互碰频率设A、B两种分子都是完全弹性的、无压缩性的刚球,二者半径各为1/2d A, 1/2d B, 单位体积中A的分子数为nN A/V, A分子运动的平均速率为〈U A〉。

假定B分子是静止的,那么一个A 分子与静止B 分子的碰撞次数为,A、B 分子的碰撞直径为d AB = 1/2(d A +d B),碰撞截面为πd2AB,,在时间t内,A分子走过的路程为〈U A〉t,碰撞截面所掠过的体积为〈U A〉tπd2AB, 凡是质心落在这个体积内的静态B分子都可能与A碰撞。

所以移动着的A分子在单位时间内与静止B分子相碰的次数(即碰撞频率)为,由于B分子也在运动,因此要用相对速率u r来代替平均速率(u),A与B的相对速率有几种情况考虑平均情况,则那么,一个运动着的A 分子与运动着的B 分子互相碰撞频率为那么,单位时间、单位体积内所有运动着的A、B 分子碰撞的总次数为对于浓度为[A]的同种分子,则三、硬球碰撞摸型设A.和B为两个没有结构的硬球分子,质量分别为m A和m B,折合质量为μ,运动速度分别为u A、u B,总能量E为'四、微观反应与宏观反应之间的关系反应截面是微观反应动力学基本参数,而速率常数k和实验活化能E a 等是宏观反应动力学参数。

分子量及其分布

分子量及其分布

2 重均分子量测定——光散射法
基本原理
光线通过不均匀介质时,会产生散射现象, 散射光的强度为:
I
(r,
)
(4
2
/
o4
N
o
r
2
)n
2
(
dn dc
)2
1
/
cIo M 2
A2c
θ—观察角; r—观察点与散射点之间距离; λo—入 射光波长;Io—入射光强度; n——溶剂折射率; dn/dc—溶液折射率与浓度变化比值;No—阿佛加德 罗常数; M—溶质分子量;A2—第二维利系数。
光散射现象:一束光通过介质时,在入射线以 外的其他方向上也能观察到光强的现象。利用 光散射性质测定分子量和分子尺寸的方法称为 光散射法。
光散射的本质:光的电磁波与介质分子相互作 用的结果。在光波电场的作用下,分子中电子 产生强迫振动,成为二次光源,向各个方向发 射电磁波。
1、光散射的基本概念
⑴光散射现象 一束光通过不均匀的透明介质(气体、液体
端基分析法测定聚合物分子量的特点:
1)端基分析法测定的是数均分子量; 2)方法适用于一些缩聚产物(尼龙、聚酯)分
子量的测定;
3)当聚合物分子量较高时实验误差比较大,其 测量分子量的上限为二万左右;
二、沸点升高法
P
依据——溶液的依数性: 1 在溶剂中加入不挥发
性的溶质后,溶液的蒸汽 压下降,导致溶液的沸点 升高。沸点升高值(ΔTb PoA )与溶质的性质无关。但 是与溶质的摩尔分数成正 PA 比,即与溶质的分子量成 反比。
或溶液)时,一部分光沿原来方向继续传播, 称为透射光。而在入射方向以外的其他方向, 同时发出一种很弱的光,称为散射光。这种在 入射方向以外的其他方向也能观察到光强的现 象称为光散射现象。如图所示。散射光方向与 入射光方向的夹角称为散射角,用θ表示。散 射中心(O)与观察点P之间距离以r表示。

初中化学分子物理实验教案

初中化学分子物理实验教案

初中化学分子物理实验教案
实验目的:
1. 了解物质的密度概念;
2. 掌握测量密度的方法和步骤;
3. 进一步熟悉实验操作和科学数据处理。

实验材料:
1. 密度计量筒
2. 天平
3. 计时器
4. 水
5. 不同形状的物体(如钢块、塑料块等)
实验步骤:
1. 将密度计量筒放在天平上,并记录下密度计量筒的质量;
2. 利用密度计量筒和天平测量一定数量的水的质量,并记录数据;
3. 将水倒入密度计量筒中,记录下水的体积;
4. 用计时器记录水的流动时间,从而计算出水的密度;
5. 使用相同的步骤测量不同形状的物体的密度;
6. 对实验数据进行整理和分析,计算出各物体的密度并进行比较。

实验预期结果:
1. 水的密度约为1g/cm³;
2. 不同形状的物体会有不同的密度值;
3. 实验结果将符合密度的定义,即质量除以体积。

注意事项:
1. 实验中要小心操作,避免水的溅洒和仪器的损坏;
2. 实验后要及时清洗实验器材,并归还原位;
3. 实验数据要认真记录并整理,以便后续分析和讨论。

拓展实验:
1. 利用密度计量筒和天平测量固体和液体的密度;
2. 通过测量不同浓度的溶液的密度,探讨溶质和溶剂的比例关系;
3. 进一步研究物质的密度对其性质和用途的影响。

实验总结:
通过本实验的学习,学生们可以更加深入地理解物质的密度概念及其测量方法,培养实验操作和数据处理的能力,提高对化学分子物理的兴趣和认识。

2022届(新高考)化学一轮复习强化双测卷:第二单元化学计量在实验中的应用 B卷

2022届(新高考)化学一轮复习强化双测卷:第二单元化学计量在实验中的应用 B卷

2022届(新高考)化学一轮复习强化双测卷第二单元化学计量在实验中的应用(B)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、选择题:本题共15小题,总计40分。

在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一个选项符合题目要求,每题2分。

第11~15题为不定项选择题,全部答对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的的0分。

1.温度和压强相同时,在体积相同的两个密闭容器甲和乙,甲中充满O2气体,乙中充满O2和O3的混合气体,下列说法正确的是A.两容器中气体的质量相等B.两容器中气体的分子数目相等C.两容器中气体的氧原子数目相等D.两容器中气体的密度相等2.临床证明磷酸氯喹对治疗新冠肺炎有一定的疗效,磷酸氯喹常温下为固体,化学式为C18H32ClN3O8P2。

N A表示阿伏加德罗常数的值,下列关于磷酸氯喹的说法正确的是A.磷酸氯喹的摩尔质量为515.5B.含0.3N A个P原子的C18H32ClN3O8P2物质的量为0.1molC.标准状况下,4.48LC18H32CIN3O8P2含有0.2N A个氯原子D.10g磷酸氯喹中m(H)∶m(O)=1∶43.下列说法正确的是A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等B.标准状况下气体摩尔体积约为22.4LC.0.5L 1mol/L FeCl3溶液与0.2L 1mol/L KCl溶液中的Cl−的数目之比为15∶2 D.100mL 1mol/L NaCl溶液与50mL 1mol/L AlCl3溶液中Cl−物质的量浓度相等4.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1mol·L-1的是A.将0.5mol·L-1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水的溶液B.将80gSO3溶于水并配成1L的溶液C.10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液D.标况下,将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液5.标准状况下,一个装满氯气的容器的质量为74.6g,若装满氮气时总质量为66g,则此容器的容积A.22.4L B.44.8L C.11.2L D.4.48L6.下列有关实验原理或操作正确的是A.在200mL某硫酸盐溶液中,含有1.5N A个硫酸根离子,同时含有N A个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5mol·L-1B.用20mL量筒量取15mL酒精,加水5mL,配制质量分数为75%酒精溶液C.实验中需用2.0mol·L-1的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为950mL、201.4gD.实验室配制500mL0.2mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称15.2g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500mL容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀7.实验室需480mL 1.0mol/L的NaOH溶液,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是A.称取氢氧化钠20.0gB.定容时俯视观察刻度线C.移液时,对用于溶解氢氧化钠的烧杯没有进行冲洗D.移液用玻璃棒引流时,玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线上方8.NH4N3(叠氮化铵)易发生分解反应生成N2和H2,且两种气体的物质的量相等。

高中物理化学实验知识点汇总,高频考点,必背现象

高中物理化学实验知识点汇总,高频考点,必背现象

高中物理化学实验知识点汇总,高频考点,必背现象物理实验复习要点整验证性实验一、验证力的平等四边形定则1.目的:验证平行四边形法则。

2.器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。

3.主要测量:a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。

结点O的位置。

记录两测力计的示数F1、F2。

两测力计所示拉力的方向。

b.用一个测力计重新将结点拉到O点。

记录弹簧秤的拉力大小F及方向。

4.作图:刻度尺、三角板5.减小误差的方法:a.测力计使用前要校准零点。

b.方木板应水平放置。

c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.d.两个分力和合力都应尽可能大些.e.拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜二、验证动量守恒定律原理:两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。

m1v1=m1v1/+m2v2/本实验在误差允许的范围内验证上式成立。

两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度:OP-----m1以v1平抛时的水平射程OM----m1以v1’平抛时的水平射程O‘N-----m2以V2’ 平抛时的水平射程验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N1.实验仪器:斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。

2.实验条件:a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1 >m2)b.入射球半径等于被碰球半径c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。

d.斜槽未端的切线方向水平e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上3.主要测量量:a.用天平测两球质量m1、m2b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径。

C.确定小球的落点位置时,应以每次实验的落点为参考,作一尽可能小的圆,将各次落点位置圈在里面,就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。

化学计算与测量实验3——异构体和构象的计算

化学计算与测量实验3——异构体和构象的计算

化学计算与测量实验3——异构体和构象的计算
本实验是化学计算与测量第三部分,主要涉及到异构体和构象的计算。

一、实验目的
1. 了解和掌握异构体和构象的概念;
2. 掌握异构体和构象多样性的原因;
3. 学会使用计算机来确定异构体和构象的分布。

二、实验原理
1.异构体的概念:异构体是指具有相同的化学式和原子序列,但分子结构不同的化合物;
2.构象的概念:构象是指某一化合物,由于原子或分子内部空间结构不同,而形成的振动状态不同形式而构成的不同复合体;
3.异构体和构象多样性的原因:有两个主要原因,一是化学键的键角的大小不同,二是氢键的存在可以使分子有多种构象。

三、实验步骤
1. 假定:建立异构体和构象的计算模型,并指定分子构造的参数;
2. 预测:使用计算全息谱对样品的结构特点进行模拟,得出物质的可
能异构体;
3. 识别:采用立体场和原子重叠匹配技术,识别出具有异构体和构象结构的样品;
4. 计算:通过比较同一化合物的不同异构体和构象的能量,计算出其异构体和构象的分布。

四、实验结果
根据计算机的结果分析,我们可以得出样品共有3种异构体,每种异构体有6种构象。

五、结论
通过本次实验,可以掌握异构体和构象的概念,深入了解异构体和构象多样性的原因,学会使用计算机来确定异构体和构象的分布。

2023年老高考化学一轮复习单元测试(一) 化学计量在实验中的应用

2023年老高考化学一轮复习单元测试(一) 化学计量在实验中的应用

章末质检卷(一)化学计量在实验中的应用一、选择题:本题包括12小题,每小题4分,共48分。

每小题只有一个选项符合题意。

1.实验室配制250 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,无需用到的仪器是()2.混合气体由N2和CH4组成,测得混合气体在标准状况下的密度为0.821 g·L-1,则混合气体中N2和CH4的体积比为()A.1∶1B.1∶4C.4∶1D.1∶23.体积相同的甲、乙两容器中,一个充满C2H4,另一个充满C2H2和C2H6。

在同温同压下,两个容器内的气体一定具有相同的()A.原子总数B.碳原子总数C.质量D.密度4.实验室有一瓶溶液,标签上标有“BaCl2 0.2 mol·L-1”的字样,下面是某同学对该溶液的叙述,其中正确的是()A.配制500 mL该溶液,可将0.1 mol BaCl2溶于500 mL水中B.Ba2+和Cl-的物质的量浓度均为0.2 mol·L-1C.将该瓶溶液稀释一倍,则所得溶液中c(Cl-)为0.2 mol·L-1D.从试剂瓶中取出该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-15.如图为配制450 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液的示意图,下列说法正确的是()A.图①中应称得NaOH 18.0 gB.未进行④和⑤的操作,所配溶液浓度将偏大C.定容后把容量瓶倒置摇匀,发现液面低于刻度线不必再加水至刻度线D.步骤②后应将溶液立即转移到容量瓶中,防止药品变质6.(2021广西南宁三中三模)用次氯酸钠处理氨氮废水的主要化学方程式为3NaClO+2NH3·H2O3NaCl+N2↑+5H2O。

设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是()A.1 L 1 mol·L-1的NaClO溶液中,ClO-的数目小于N AB.若反应转移电子6N A,则生成22.4 L N2C.1 mol 氮气中含有共价键数为2N AD.1 mol 重水中含有中子数为12N A7.某溶液中,忽略水的电离,只含有下表中所示的四种离子,推测X离子及其物质的量b可能为()A.OH-、8aB.I-、8aC.S O42-、4aD.S O42-、8a8.(2021新疆乌鲁木齐一模)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是()A.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有N A个碳原子B.300 mL 2 mol·L-1蔗糖溶液中所含分子数为0.6N AC.在高温、高压和催化剂的条件下,密闭容器中2 g H2与足量N2反应,转移电子数为2N AD.1 mol OD-和17 g—OH所含的质子与中子均为9N A9.(2021辽宁丹东一模)常温下,100 mL 1.0 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入足量pH=1的稀硫酸,再加入20 mL KMnO4溶液恰好完全反应。

1.2.2有机化合物分子式和分子结构的确定

1.2.2有机化合物分子式和分子结构的确定

1.2.2 有机化合物分子式和分子结构的确定【学习目标】1、学会测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能据此确定有机化合物的分子式2、能够根据化学分析和波谱分析确定有机化合物的结构【主干知识梳理】一、有机化合物实验式和分子式的确定1、确定实验式——元素分析(1)相关概念①实验式:有机化合物分子内各元素原子的最简整数比,又称为最简式如:乙酸的分子式为C 2H 4O 2,实验式为CH 2O②元素分析(2)(3)实验式(最简式)与分子式的关系:分子式=(最简式)n【例题】某种含C 、H 、O 三种元素的未知物A ,经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.1%。

则:①计算该有机化合物中氧元素的质量分数:ω(O)=100%—52.2%—13.1%=34.70%②计算该有机化合物分子内各元素原子的个数比:N (C)∶N (H)∶N (O)=00.16%7.34008.1%1.1301.12%2.52::=2∶6∶1 ③该未知物A 的实验式为C 2H 6O2、确定分子式——质谱法(1)原理:质谱仪用高能电子流等轰击样品,使有机分子失去电子,形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。

这些离子因质量不同、电荷不同,在电场和磁场中的运动行为不同。

计算机对其分析后,得到它们的相对质量与电荷数的比值,即质荷比。

以质荷比为横坐标,以各类离子的相对丰度为纵坐标,根据记录结果所建立的坐标图。

如下图为某有机物的质谱图:(2)相对分子质量确定:质谱图中最右侧的分子离子峰或质荷比最大值表示样品中分子的相对分子质量(3)示例说明:下图是某未知物A(实验式为C 2H 6O)的质谱图,由此可确定该未知物的相对分子质量为463、有机物相对分子质量的求算方法(1)标态密度法:根据标准状况下气体的密度,求算该气体的相对分子质量:M r =22.4×ρ(2)相对密度法:根据气体A 相对于气体B 的相对密度D ,求算该气体的相对分子质量:M A =D ×M B(3)混合物的平均相对分子质量:总总n m M = (4)读图法:质谱图中,质荷比最大值即为该有机物的相对分子质量4、有机物分子式的确定方法(1)实验式法:由各元素的质量分数―→各元素的原子个数之比(实验式)−−−−→−相对对分子质分子式(2)直接法:根据有机物各元素的质量分数和有机物的摩尔质量(相对分子质量)直接求出1 mol 有机物中各元素原子的物质的量(3)方程式法:根据有机物的燃烧通式及消耗O 2的量(或生成产物的量),通过计算确定出有机物的分子式利用燃烧反应方程式时,要抓住以下关键:①气体体积变化;②气体压强变化;③气体密度变化;④混合物平均相对分子质量等。

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实验4 分子振动
实验目的
(1)完成H2O分子、CO2分子、氯代环丙烷分子、正丁酸分子的计算,掌握红外光谱的吸收图的绘制和每个振动的模式的分子图;找出实验的数据进行对比
(2)从理论上剖析振动光谱、简振模式,以及简振模式与振动光谱的对应关系。

(3)掌握红外光谱与Raman光谱的识别,掌握谱图中峰的辨认
计算方法
用密度泛函的B3LYP方法,在含有弥散函数的AUG-cc-pVDZ基组水平上,对分子做对称性限制的优化。

在优化构型的基础上,进行简振频率、IR强度、Raman活性和简振模式的计算。

计算使用Gaussian98程序包。

这是一个关于有机分子振动光谱的实验,涉及简振频率、红外光谱、拉曼光谱以及简振模式的计算。

主要分析讨论简振模式的振动方式与分类、简振模与振动光谱的对应关系等。

振动分析的结果会给出分子的全部振动模式。

分子中的各个原子被放在一个称为标准取向的笛卡尔直角坐标系中。

各个原子的振动则在该点的一个平行子坐标系中给出其在各轴上的分量。

Chemcraft程序则可以直接转换成矢量形式,并动态模拟各个模式的振动。

其频率值和振动的红外和拉曼强度也同时给出。

注意要分析两种不同振动光谱产生的原因以及强度与振动的关系。

本实验依旧使用SchrÖdinger equation与The Born-Oppenheimer Approximation,公式如下:
双原子分子振动能量:
当v=0时,能量最低,即在绝对零度时,振动能量为1/2。

该能量也被称为零点能。

红外光谱红外光谱法是一种根据分子对特定频率的波的吸收来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。

物质产生红外吸收光谱必须满足两个条件:
①电磁波能量与分子两能级差相等,这决定了吸收峰出现的位置。

②分子振动时其偶极矩必须发生变化。

拉曼光谱是一种散射光谱。

拉曼光谱分析法是与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。

分子振动的过程中,极化率的变化导致拉曼光谱的产生,化学键的伸缩对极化率影响较大,而键角的变化影响则较小。

计算结果
(1)H2O
偶极矩Tot=2.1261
振动模式
化学计算与测量实验之实验4--分子振动
图表 2实验测量所得水分子的红外谱图
分析:水分子是非线独分子,因此有3v-6=3种简正振动方式。

这三种振动方式
3818
1603
3923
Vibrational spectrum
Frequency, cm**-1
4 000
3 500
3 000
2 500
2 000
1 500
I R i n t e n s i t y
80 75
70 65 60 55
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 01,603.6933,816.7
3,921.605
图表 1红外光谱的吸收图
化学计算与测量实验之实验4--分子振动
分析实验与理论所得谱图可知二者的特征吸收基本一致。

另外,水分子的拉曼及红外光谱都有三个峰,且位置相同,因为水分子的三种振动模式都能引起偶极距和磁化率的变化,因此既有红外活性,又有拉曼活性。

(2)CO2分子
I R i n t e n s i t y
图表 4 CO2的Raman 光谱图
图表5实验测量所得CO2的IR光谱
比较分析:测量实验得到CO2的IR光谱有2349 和667 /cm 二个吸收峰,与理论值数据基本一致。

在669cm-1 处有面内和面外两种弯曲振动,但二者是简并振动,具有相同的频率,红外光谱无法区分。

CO2分子的红外光谱中频率为1373cm-1的对称伸缩振动不能引起偶极距的变化,因此不具红外活性。

但这种对称伸缩振动使极化率有较大变化,因此拉曼光谱中可以检测出这种振动。

但拉曼光谱中没有669cm-1和2420cm-1的振动,因为这两种振动过程中,669cm-1处极化率没有变化,2420cm-1处的极化率变化相互抵消了,因此没有拉曼活性。

两种光谱相互结合,可以更好的分析分子的振动。

(3)氯代环丙烷
MODE FREQ IR SYM MODE FREQ IR SYM
V2334 0.0243 A’’V151460 5.0882 A’’V3622 25.2575 A’V161495 7.4687 A’
V4769 2.8785 A’V173127 12.2956 A’’V5816 10.0437 A’’V183130 3.6659 A’
V6886 6.6268 A’V193188 3.2558 A’
V7952 8.3638 A’’V203209 0.43 A’’V81053 21.4337 A’V213223 8.091 A’
V91075 2.2915 A’’
V101092 5.7833 A’
V111114 0.6143 A’’
320.16
Cl与C1,C3间的对称弯曲(对称面内的纵向弯曲)
334.16
Cl与C1,C3间的不对称弯曲(对称面内的横向弯曲)
621.74

769.36
816.30
两个CH2的不对称扭转及C—H的平面垂向摆动
885.76
环的对称呼吸振动
951.671052.83
1075.31
两个CH2沿对称面的不对称摇摆
1092.38
两个CH2的对称扭转兼有C——H的摆动
1114.32
两个CH2的不对称扭转及C—H的平面垂向摆动
1187.41
两个CH2的不对称扭转及C—H的平面垂向摆动
1229.17
环的对称呼吸振动
1314.71
环的对称呼吸振动
1459.791494.70
3126.793129.53 3187.81
3209.38 CH2的对称伸缩振动
3222.84
图表1氯代环丙烷分子显示红外光谱的吸收图化学计算与测量实验之实验4--分子振动
化学计算与测量实验之实验4--分子振动
分析:氯代环丙烷为C S对称性,其21个简振模按不可约表示分为12个A’振动模,9个A’’振动模。

与文献值对比,基本符合。

按振动频率高低划分,高频区有5个振动模,它们位于3300~3100cm-1范围,均属C-H的伸缩振动,称为第一类振动。

如上图表中的V17~V21。

剩下的16个振动模分别在300~1500cm-1的低频范围。

其中频率最低的3个振动模,以C-Cl 的振动为特点,称为第二类简振模,如上表中的V1~V3。

其它的13个为以环丙基为特征的振动模,又可细分为3元碳环特征的振动模4个,如上表中的V6,V7,V13,V14,,称为第三类振动模;CH2与C-H相关的振动模9个,称为第四类振动模,如上表中V4,V5,V8~12,V15,V16。

较强的IR吸收发生在低频区,主要有键弯曲引起的偶极变化产生。

例如V14,V3,V8等。

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