Реферат: Модифицированные эпоксидные композиции пониженной горючести - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Модифицированные эпоксидные композиции пониженной горючести

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 296 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

“Молекулярные спектры” Часть1. Общие характеристики спектров. Часть2. Электронные спектры поглощения молекул. Часть3. Колебательные спектры поглощения молекул. Част ь 1. Общие характеристики спектров. Теоретический минимум. я Энергия с пектрального перехода. я Энергетические характеристики. я Диапазоны излучения и области молекулярной спектр оскопии. Спектральный переход в атоме или в молекуле вызван погл ощением или испусканием электромагнитного излучения. Электромагнитно е излучение состоит из частиц-фотонов, не имеющих массы покоя. Энергия фо тона E определяется частотой излучения n и равна E = h n . Коэффиц иент пропорциональности - константа Планка, равная h= 6.627 ґ 10 -34 Дж Ч с=6.627 ґ 10 -27 эрг Ч с. Поглощение фотона приводит к возбуждению а тома или молекулы с более низкого уровня E на более высокий энергетический уровень E* . Баланс энергии при переходе описы вается уравнением Планка- Эйнштейна . Уровни дискретны, и поглощаемые энергии также дискрет ны. Поэтому регистрируемые частоты образуют также дискретное множество, и их можно нумеровать индексами уровней: . В большинстве молекулярных спектрах в первую очередь проявляется переход с основного на первый возбуждённый уровень. Единиц ы измерения энергии диктуются возможностями наиболее точной калиб ров ки регистрирующего устройства. В области оптической спектроскопии излучение разделяю т с помощью дифрак ционных решёток, призм, линз. Очень хорошо разработаны способы точного измерения длин волн. Поэтому и энергию излучения принят о калибровать в таких единицах, которые наиболее соответствуют конкрет ной экспериментальной технике. Такой единицей является обратная длина волны 1/ l . Её называют волновым числом и об означают . Вся накопленная до настоящего времени информация об эне р гиях переходов выражается в обратных сантиметрах ( см -1 ). Этим обстоятельством диктуется выбо р системы единиц. Удобна система СГС (сантиметр, грамм, секунда). Единица э нергии в ней ЭРГ. Связь длины волны с частотой обратно пропорциональная, а с волновым числом прямо пропорциональная, константа пропорционально сти – скорость света c =3 ґ 10 10 см/с=3 ґ 10 8 м/с: . Отсюда уравнение Планка – Эйнштейна можно представи ть в виде На этом основании можно уровни энергии непосредственно выразить в единицах волнового числа . Так поступают в атомной спектр оскопии . Если измерено волновое число спектрального переход а, то одно из равенств даёт Сле дуя этой формуле , уровни энергии можно выразить в единицах волнового числа . Для этого следует разделить их на скорость света и константу Планка Так поступают в атомной спек троскопии . Уровни энергии, выраженные в единицах волнового числа, н азывают спектральными термами . Это вели чины T n и T m . Электронные переходы в молекулах осуществляются орие нтировочно в области значений волновых чисел порядка 10 4 см -1 . Длины волн такого излучения лежат в диапазоне 10 -4 ё 10 -5 см. Это сотни нанометров (1 н м=10 -9 м=10 ґ 10 -8 см=10 A 0 ). Область цветного зрения человека охватывает длины волн 400-700 нм. Непосредственно к этой об ласти примыкают диапазоны: - ультрафиолетовый со ст ороны квантов большей энергии и - инфракрасный со сторон ы квантов меньшей энергии. Обычная область изучения валентных электронных воз буждений молекул охватывает видимый и ближний ультрафиолетовый диапаз оны. Колебательные переходы в мо лекулах осуществляются ориентировочно в об ласти значений волновых чи сел порядка 10 2 ё 10 3 см -1 . Длины волн такого излучения лежат в диапазоне 10 -2 ё 10 -3 (до 10 -4 ) см. Это инфракрасный диапазо н излучения. С ним граничит видимый (со стороны больших энергий) и микроволновой (со стороны меньших энергий) Обычная область изучения молекулярных колебаний охватывает инфракрасный диапа зон и примыкает к диапазонам излучений видимого (обертоны колебаний) и микроволнового (в ращательно-колебательные движения молекул). Час ть 2. Электронные спектры поглощения. Электронные спектры красителей и м одель одномерного ящика. Для химии наибольший интер ес представляют спектральные переходы электронов между уровнями грани чных орбиталей молекул (ВЗМО и НСМО). Наиболее лабильные внеш ние валентные электроны молекул переходят на б лизлежащий вакантный уровень. Электронные спектры молекул обычно реги стрируют в виде широких полос с доста точно выраженным максимумом погло щения (рис. ). Среди всех регистрируемых полос электронного спектра при переходе ВЗМО « НСМО частота, волно вое число и энергия кванта минимальны, а длина волны максимальна. Реальные полосы часто не столь гладкие кривые из-за дополни тельных переходов в молекуле... Полезно рассмотреть задачу, в которой измеренные эне ргетические параметры электронных спектров удаётся количественно свя зать с уровнями граничных МО. Это класси ческая задача о максимумах поло с поглощения в электронных спектрах карбоцианиновых красителей, решён ная Бейлисом и Куном. Примитивная модель одномерного потенци ального ящика оказывается на удивление точной при описании энергий возбуждения ВЗМО « НСМО. Задача 1 В гомологическом ряду, обр азованном четырьмя карбоцианиновыми красителями измерены максимумы п олос электронных спектров поглощения. Формулы соединений и измеренные величины следующие. Определите длину повторяющегося молеку лярного фрагмента в гомологическом ряду полиенов. Таблица . Исходные данные, промежуто чные вычисления и конечный результат Измерено Вычисления студентов в ходе решения задачи l max , A 0 1/l max , см -1 (9+2k) Ч(1/l) max Значения 1/ a 2 < a CH >, k Экспер. см 0 5900 16949.15 9 Ч 16949 = 152540 5.0325 Ч 10 15 1 7100 14084.50 11 Ч 14084 = 154924 5.1117 Ч 10 15 2 8200 12195.12 13 Ч 12195 = 158535 5.2305 Ч 10 15 3 9300 10752.69 15 Ч 10753 = 161295 5.3196 Ч 10 15 Усреднение Ю 0.5174 Ч 10 16 1.39 Ч 10 -8 1) Предварительные соображения . Частота спектрального перехода при электронном возбуж дении молекулы отчётливо изменяется с увеличением числа звеньев в мост ике -( C=C) k -. Простейшая из характеристик это й цепи – её длина. Она складывается из длин связей разной кратности -C-C- и -C=C-. В цепи сопряжения эти длины чередуются но, как известн о, частично выравниваются. Однако их суммарная протяжённость почти не ме няется. 2) Нам предстоит : – связать наблюдаемые длины волн или частоты поглоща емого излучения с абсолютными размерами молекул с помощью теоретическ ой модели, – вычислить усреднённую длину связи C ј C в цепи p -сопряжения из им еющихся спектральных данных. – сравнить результаты расчёта с экспериментальными данными. 3) Примем во внимание, что – Атомы C и N являются соседями в Периодической системе . Экспериментальные д лины связей с одинаковой кратностью , т.е . C-C и C-N, или C = C и C = N, или C є C и C є N примерно равны , и в расчётах будем считать их равными . 4) Максимально уп ростим вычисления . Для этого – не будем разделять связи разной кратности в системе сопряжения . Пренебрежём малыми отличиями их длин , и введём усре днё нную длину связи , обозначая её a . 5) Отметим , что 5.1 Простейшая теоретическая модель для одной частицы в квантово й механике это известная модель одномерного потенциального ящика, в кот орой уровни энергии зависят от линейной протяжённости системы. 5.2 Модель ящика используем дл я граничных p -электронов, которые находя тся на высшей занятой МО (ВЗМО). 5.3 С ВЗМО электрон в молекуле полиена совершает спектр альный переход, на ближайшую низшую свободную МО (НСМО). Её также называют низшей вакантной МО (НВМО). 5.4 Примем, что область делокализации p -электронов, в том числе и на граничной занятой МО охватыв ает не только всю систему сопряжения, но и простирается далее за неё (для п ростоты примем по половине связи). Вследствие принципа Гейзенберга элек трон невозможно локализовать. 5.5 При спектральном возбуждении молекулы поглощается ф отон, и за счёт поглощённой энергии один электрон совершает переход межд у граничными МО ( p -ВЗМО Ы p -НВМО). 5.6 Энергия перехода, а с нею длина волны, частота и волново е число поглощаемого излучения определяется разностью уровней D E этих двух граничных МО (ГМО). 5.7 Энергетические уровни ГМО необходимо выразить как функции от длины полиеновой цепи между двумя одинаковыми концевыми гет ероциклическими азотсодержащими остатками в молекулах соединений в из учаемом ряду красителей. 6) Применим для этих красителей модель св ободного электрона (ящика). Цель эадачи состоит в том, чтобы проверить, насколько абс олютные уровни энергии электронов, “ размазанных ” на делокализованных- пи-МО в молекулах органических полиено в согласуются с моделью одномерного потенциального ящика. Примечания : Введённые допущения дополн яют теорию МОХ, и ей не противоречат. В простой теории МОХ не используются в явной форме структурные признаки, в том числе длины связей и размеры мо лекулы. В простой теории МОХ отсутствует физически конкретная шкала эне ргии. Единицей энергии является отвлечённый параметр - хюккелевский рез онансный интеграл. Первый шаг в расчёте - построение теоретической модели и выяснение схемы вычислений: 6.1) Правило квантования уровней ящи ка: . 6.2) Номер граничного уровня p -ВЗМО равен числу электронных пар – чис лу двойных связей. В кольцах и вне полиенового мостика это число равно 4 и в полиеновом мостике ещё k и всего получаем число p -электронных пар (4+k), это же есть и номер ВЗМО (4+k) (см. структурную формулу). Номер m уровня НВМО , на которую при во збуждении переходит электрон, на 1 больше, и равен m=n +1=4+k+1=5+k. 6.3) То же самое число (4+k) равно ко личеству чередующихся фрагментов с двойной и одинарной связью типа C=C-C между двумя атомами N. Длина фрагмента N + =C-C ( или N -C=C) в циклах считается равной C =C-C . Если усреднённая из- за сопряжения длина связи C ј C равна a , то длина двух связей в звене цепи сопряжения равна 2 a, и расстояние между атомами N равн о 2 Ч (4+k) a . 6.4) Учтём дополнительную протяжённость электронного об лака за пределы системы сопряжения, добавляя к ней ещё одну длину связи. В таком случае длина ящика L , в котором дело кализован электрон, равна L= 2(4+k) a + a = (9+2k) a . 6.5) Подытожим только что полученные расчётные формулы: 6.6) Необходимые постоянные в СГС : m=9.1 ґ 10 -28 г (масса элек трона), c=3 ґ 10 10 см/c (скорость света), h = 6.62 ґ 10 -27 э Ч c (конс танта Планка). О размерности энергии 1 эрг=1э=1дн Ч см=1г Ч см Ч с 2 Ч см=1г Ч см 2 Ч с 2 . Окончательно подставляем в формулу и получаем Можно вычислить усреднённую длину связи . Вначале удобно вы числить величины 1/ a 2 , затем их арифметически усреднить , и из усреднённого квадрата длины в завершение извлечь квадратный корень . Результат расчёта предс тав лен в таблице в нижней клетке посл еднего столбца .... Это величина равна , Её-то и отождествим с искомым значением усреднённой дл ины связи СС. Сравним результат с табличными данными. У одинарная связи C-C в молекуле этана длина 1.53 А 0 . У двойной связи C = C в молек уле этена длина 1.33 А 0 . Длина выровненной связи C ј C в молекуле бензола 1.39 А 0 . Простое арифметическое усреднение даёт a=1.43 А 0 Расчёт из электронных спектров дал =1.39 А 0 в бензоле a=1.39 А 0 Согласие удивительное !!! О собенно с бензолом !!! Конечно же, нами был использ ован ряд приёмов подгонки... В данной задаче продемонстрирован довольно типичный набор приёмов, кот орыми пользуются химики в отсутствие достаточно строгих способов расч ёта молекулярных характеристик. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ по разделу: Даниэльс-Олберти, стр. Раздел 15.14, задача-пример 15.6, Задачи 15.64, 15.65 Част ь 3. Молекулярные колебания. Константа упругости химической связи. Колеб ательные деформации ядерного остова. Амплитуды колебаний. Спектры ИК-по глощения. Вводная теория ( если нет времени, можно опустить ) Природа молекулярных колебаний Истинный энерге тический у ровень связывающего со стояния 2-х атом ной молекулы не может совпадать н епосредственно с минимумом потенциальной кривой в адиабатическом приближении. Это означало бы на рушени е принципа Гейзенберга D R ЧD p x і h. Если R є R 0 , то D R є 0, и это невозможно...!!! Проблема решается за счёт поднятия истинного уровня над минимумом, и при R=R 0 воз никает необходимый диапазон отклонений D R № 0. Они периодичны – это колебан ия. Максимальное отклонение от положения равновесия– амплитуда колеб ания. Потенциал молекулярных колебаний. Амплитуда. Около минимума вблизи R 0 адиабатический потенциал – энергетическую кривую можно ап проксими ровать парабо лой . Периодически меняющееся смещение равно x = R-R 0 . Движение ядер с параболическим по тенциалом – гармоническое колебание . Его законы, полученные в класс ической физике, в основном справед ливы и в квантовой механике. Спра ведл ивы известные соотношения. Потенциальная энергия и силовая кон станта р авны Формула квантования энергии осциллятора: Возбуждение молекулярных колебаний при поглощении излучения. Так , регистрируя резонансную частоту поглощаемого излучения , тем самым изме ряем и собственную частоту молекулярного колеб ания . Валентные колебания ( периодические смещения ядер от равновесия ): Здесь представлены величины : Колеблющаяся масса связи A-B рассчитывается как приведённая величина: N 0 - число Аво гадро , M A , M B – молекулярн ые массы в у.е ., w 0 = 2 pn =2 p c(1/ l ) - Круговая частота колебания . Последняя формула позволяет вычислить амплитуду кол ебания на основании его соб ственной частоты. Линейное колебание это пр остейший вид молекулярной деформации. Если оно состоит лишь в удлинении и сокращении связи, то н азывается ва лентным . Амплитуда вычисл яется на основании лишь собственной частоты и даёт возможность количе с твенно и наглядно оценить степень деформируемости молекулы. ПРИМЕРЫ Вы найдёте в кафедральном прак тикуме-СБОРНИКЕ Методические указания к лабораторным р аботам по курсу “Физическая химия” 1985 го д . “к олебательная спектроскопия ”, 4.5.2. Стр. 41-44, а также в новом практикуме 2002 года из дания Задача 2. В спектре ИК-поглощения полиэтилена (-CH 2 -CH 2 -) 2 наблюдается сравнительно небольшое число хорошо выделенны х колебательных полос. Это полосы с частотами (волновыми числами) (720, 1420, 2800, 2900) см -1 . Две пер вые полосы принадлежат дефо рмационным колебаниям (маятниковому и нож ничному). Полосы 2800, 2900 см -1 принадлежат валентным колебаниям. Рассчи т ать амплитуды валентных колебаний на двух низших уровнях ( v =0, 1). Рис. ИК-спектр Полиэтилена (тонкая плёнка) РЕШЕНИЕ. Удобно выполнить в системе СГС. (Вы можете сделать это и в системе СИ). В обоих этих колебаниях ко леблющаяся масса одна и та же. Это приведённая 1) Приведённая масса связи C-H равн а m CH = [(12 Ч 1)/ (12+1)] / 6.023 Ч 10 23 г =1.533 Ч 10 -24 г 2) В обоих валентных колебаниях ( симметричном 2860 и асимметричном 2950) синхронно движутся ядра двух атомов во дорода, поэтому колеблющаяся масса удваивается и равна 2 Ч 1.533 Ч 10 -24 г » 3.07 Ч 10 -24 г 3) Круговая частота колебания ра вна w 0 = 2 p Ч c Ч (1/ l )=6.28 Ч 3 Ч 10 10 Ч 2850 =5.369 Ч 10 14 рад/с Величина = (6.62 Ч 10 -27 /2 p )/ (3.07 Ч 10 -24 Ч 5.369 Ч 10 14 )= 0.64 Ч 10 -18 см 2 4) Амплитуда нулевого колебат ельного уровня: A 0 =(0.64 Ч 10 -18 см 2 ) 1/2 » 0.8 Ч 10 -9 см =0.08 A 0 5) Это значение примерно на пор ядок менее длины связи. 6) Амплитуда первого колебате льного уровня: A 0 =(3 Ч 0.64 Ч 10 -18 см 2 ) 1/2 » 1.39 Ч 10 -9 см » 0.14 A 0 Амплитуда возрастает на возбуждённых уровнях.... ВЫВОД Известно, что длина химической связи C-H в соединениях рав на 1.06 - 1.1 A 0 . Найденные амплитуды имеют разумные физические значе ния, составляя в основном и близлежащем возбуждённом состояниях 8-14% от дл ины связи. Деформационные колебания ( периодичес кие изменения валентных углов ): (эти выч исления Вы выполняете по мере возможности) Периодические изменении валентных углов называются деформационными колеба ниями. В этом случае амплитуда уже не линейная, а угловая. Воспользуемся известными аналогиями в описании поступательного и вращ ательного движений. При переходе от линейного к вращательному движению следует заменить: линейное смещение x -угло вым отклонением f . линейную амплитуду A - уг ловой амплитудой F . массу m - моментом инерци и I. Константа упругости линейного колебания k = mw 2 заменяется аналогичной константой упругости углового (деформац ионного) колебания k = I w 2 . Формула для расчёта линейной амплитуды превратится в формулу для вычисления угловой амплитуды. Задача 2. В спектре ИК-поглощения полиэтилена (-CH 2 -CH 2 -) 2 наблюдается сравнительно небольшое число хорошо выделенны х колебательных полос. Это полосы с частотами (волновыми числами) (720, 1420, 2800, 2900) см -1 . Две пер вые полосы принадлежат дефо рмационным колебаниям (маятниковому и нож ничному). Две последние полос ы принадлежат валентным колебаниям. Рассчи тать амплитуды деформацион ных колебаний на основных уровнях ( v =0). Пример расчёта смотри в пра ктикуме “Методические указания к лабораторным работам по курсу “Физическая хи мия”” 1985 год . “к олебательная спектроскопия ”, 4.5.2. Стр. 41-44. Указание . В этой задаче главный упор дел ается на вычисление моментов инерции. У маят никового колебания он раве н удвоенному моменту инерции связи C-H. У ножничного равен половине момент а инерции связи C-H. Повороты отдельных связей принимаются относительно атома C.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Российские пенсионеры горячо поддержали решение подарить каждому олимпийскому призёру по белой BMW X6.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Модифицированные эпоксидные композиции пониженной горючести", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru