Molekularezgések | A lap megtekintéséhez a Chime telepítése szükséges. Ha az alábbi keretekben nem mozgó molekulaábrákat lát, olvassa el a tudnivalókat. |
A molekulák rezgô atomjainak mozgását egyszerû és áttekinthetô módon írhatjuk le a normálkoordináták és -rezgések bevezetésével. N atomból álló molekula esetén valamennyi mozgás elôállítható 3N–6 egyszerû, az egyensúlyi állapot körüli harmonikus rezgésbôl. Egy-egy ilyen rezgési módusban minden atom azonos frekvenciával rezeg, és egyidôben éri el egyensúlyi helyzetét, valamint a maximális kitérésnek megfelelô pozíciót.
A formaldehid molekula (H2CO) rezgési szabadsági fokainak száma hat (=3 x 4 – 6). A molekula az ún. C2v pontcsoportba tartozik (egy szimmetriatengellyel és azon áthaladó két szimmetriasíkkal rendelkezik), és mind a hat normálrezgés megjelenik az infravörös színképben. Az ábrák jól szemléltetik, hogy a normálrezgések sok esetben jó közelítéssel hozzárendelhetôk az egyes atomok (atomcsoportok) jellegzetes mozgásához.
Síkra merôleges CH deformációs rezgés
(out-of-plane CH bending) |
CH2 kaszáló rezgés (CH2
rocking) |
CH2 ollózó rezgés (CH2 scissoring) |
CO vegyértékrezgés (CO stretching) |
Szimmetrikus CH2 vegyértékrezgés (in-phase
CH2 stretching) |
Antiszimmetrikus CH2 vegyértékrezgés
(out-of-phase CH2 stretching) |
Jól látható az ollózó, kaszáló mozgás, valamint a CH2 csoportnak a molekula síkjára merôleges mozgása. Vegyük észre, hogy a két CH2 vegyértékrezgésnél az egyik esetben (szimmetrikus vegyértékrezgés) a két hidrogén egyszerre közelít (távolodik) a szénatomhoz (szénatomtól), míg a másik esetben (antiszimmetrikus vegyértékrezgés) a mozgás ellentétes fázisban történik. A CO vegyértékrezgés esetében nemcsak az oxigén atom rezeg, hanem a hidrogénatomok is, így lesz ugyanis lehetséges, hogy a molekula tömegközéppontja helyben maradjon a normálrezgés során.
A formaldehid molekula animált ábráit John J. Nash
(Purdue Egyetem)
készítette.
A víz, a szén-dioxid és a benzol modelljeit
Marco Ziegler engedélyével
közöljük.
A rezgéseket bemutató lapokhoz Jancsó
Gábor írt magyarázatot.
Vissza az Elôadóba Vissza a Molekulaképtárba |
http://www.kfki.hu/chemonet/ http://www.ch.bme.hu/chemonet/ |