Глоссарий по физике

Равновесная конфигурация молекулы

Равновесная конфигурация молекулы - расположение атомов в молекуле, соответствующее минимуму потенциальной поверхности. Понятие равновесной конфигурация молекулы имеет смысл только в адиабатическом приближении, при к-ром разделяются электронные и ядерные движения. При строгом рассмотрении говорить о равновесной конфигурация молекулы не имеет смысла, т. е. понятие равновесной конфигурация молекулы является приближённым.

Равновесная конфигурация молекулы относительно устойчива, каждая равновесная конфигурация молекулы характеризуется определ. внутр. энергией молекулы, переход из одной равновесной конфигурации молекулы в другую осуществляется при квантовых переходах. В случае двухатомной молекулы равновесная конфигурация молекулы характеризуется равновесным межатомным расстоянием (равновесной длиной связи). В разл. электронных состояниях молекула может иметь различные равновесные конфигурации. Так, молекулы с линейной равновесной конфигурацией молекулы в осн. электронном состоянии (например, С₂Н₂) в нек-рых возбуждённых состояниях имеют нелинейную равновесную конфигурацию молекулы; пирамидальная в осн. состоянии (группа симметрии С_3u) молекула NH₃ в возбуждённом электронном состоянии 3d²E имеет плоскую равновесную конфигурацию молекулы (группа симметрии D_3h).

В данном состоянии многоатомная молекула может иметь одну или несколько равновесных конфигураций. При наличии нескольких эквивалентных (т. е. получаемых друг из друга при операциях симметрии) равновесных конфигураций молекулы возможно туннелирование между ними, приводящее к туннельному расщеплению уровней энергии молекулы. Например, туннелирование между двумя равновесными конфигурациями молекулы NH₃ приводит к инверсионному расщеплению уровней энергии, величина к-рого составляет ок. 24 ГГц в осн. колебат. состоянии и ок. 35 см^-1 в первом возбуждённом колебат. состоянии. Неэквивалентные равновесные конфигурации молекулы наз. конформерами или конформациями молекул.

Равновесные конфигурации молекул определяются совокупностью равновесных координат атомных ядер или длин связей и валентных углов, к-рые наз. структурными параметрами молекулы. Для небольших молекул неэмпи-рич. методы квантовой химии, учитывающие электронную корреляцию, позволяют с достаточной точностью (~ 0,0005 нм и ~ 0,5°) определять структурные параметры. Экспериментально структурные параметры можно определить методами электронографии и спектроскопии высокого разрешения (в частности, микроволновой спектроскопии). Однако из эксперимента определяются эфф. значения структурных параметров, к-рые отличаются от равновесных на (0,005-0,0001) нм. При точности измерений частот вращат. переходов 1-100 кГц такие расхождения на 3-5 порядков выходят за пределы погрешностей измерений. Кроме того, из простых спектральных измерений можно определить не более трёх вращат. постоянных, тогда как молекула может характеризоваться значительно большим числом структурных параметров. Процедура эксперим. определения всех параметров равновесной конфигурации молекулы очень сложна и проделана ещё только для нек-рых 3- и 4-атомных молекул. Структурные параметры, определяемые из эксперимента, несут информацию об адиабатич., неадиабатич., релятивистских и других поправках, экспериментальные значения используют в квантовомеханич. расчётах.

Литература по равновесным конфигурациям молекул

1. Герцберг Г., Спектры и строение двухатомных молекул, пер. с англ., M., 1949;
2. Герцберг Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул, пер. с англ., M., 1949;
3. Герцберг Г. Электронные спектры и строение многоатомных молекул, пер. с англ., M., 1969;
4. Герцберг Г. Спектры и строение простых свободных радикалов, пер. с англ., M., 1974;
5. Taунс Ч., Шавлов А., Радиоспектроскопия, пер. с англ., M., 1959;
6. Вильсон E., Дешиус Д ж., Кросс П., Теория колебательных спектров молекул, пер. с англ., M., 1960;
7. Ельяшевич M. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, M., 1962;
8. Gordy W., Cook R. L., Microwave molecular spectra, 3 ed., N. Y., 1984;
9. Wоllrab J. E., Rotational spectra and molecular structure, N. Y.- L., 1967;
10. Molecular spectroscopy: modern research, v. 1-3, N. Y. - L., 1972-85;
11. Papousek D., Aliev M. R., Molecular vibratiqnal/rota-tional spectra, Prague, 1982;
12. Hirota E., High-resolution spectroscopy of transient molecules, B.- [a. o.l, 1985.

М. Р. Алиев.

НОВОСТИ ФОРУМА Рыцари теории эфира

10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.