Auswahlregeln in der Rotationsspektroskopie - Wassermolekül

Die University of Liverpool unterhält eine ChemTube 3D-Seite, auf der es heißt

http://www.chemtube3d.com/spectrorotcd0-CE-TEST-ROTATE-ALL.html

*> Hochsymmetrische mehratomige Moleküle, wie Kohlendioxid, ebenfalls

haben kein Netto-Dipolmoment - die Dipole entlang der CO-Bindungen sind immer gleich und entgegengesetzt und heben sich gegenseitig auf. Es ist auch wichtig zu erkennen, dass, wenn ein Molekül einen permanenten Dipol hat, dieser Dipol aber entlang der Hauptrotationsachse liegt, das Molekül kein Rotationsspektrum haben wird – wie etwa für ein Wassermolekül .

1) Ein Chemiestudent brachte diese Frage zu mir, und ich bin auch überrascht von ihrer Behauptung. Warum kann Wasser kein Rotationsspektrum haben? Es widerspricht dem eigentlichen Zweck des Mikrowellenofens und das Gasphasen-Rotationsspektrum von Wasser ist überall in der spektroskopischen Literatur zu finden. Ich möchte das mit der Meinung von Spektroskopikern bestätigen, dass dies falsch ist oder nicht.

2) Eine weitere Schülerfrage Elektromagnetische Wellen haben ein sinusförmiges elektrisches und ein magnetisches Feld von Mikrowellen. Wie interagiert das Magnetfeld mit dem permanenten elektrischen Dipolmoment eines Moleküls, sagen wir HCl? Ich habe viele Texte zur physikalischen Chemie überprüft und sie sagen nichts über die Wechselwirkung zwischen unterschiedlichen magnetischen Komponenten und dem Dipolmoment des Moleküls. Die Wechselwirkung elektrischer Felder wird im Detail diskutiert.

Danke schön.

Es ist interessant, was Sie geschrieben haben, dass die Animation auf der Webseite mögliche Drehungen des Kohlendioxidmoleküls zeigt.
Ja, die Seite selbst ist widersprüchlich. CO2 kann reine Rotationen haben, aber da es einen permanenten Dipol hat, können seine Rotationen durch Raman-Spektroskopie untersucht werden.
Danke, es heißt, die Stärke ist anders, aber die Energien sind gleich. Würde ein elektrischer Dipol nicht mit einem Magnetfeld interagieren?

Antworten (1)

Zu Frage 1. Ich denke, es wurde im Grunde gesagt, dass die Emission auf die durch Rotation verursachte Änderung des elektrischen Dipolmoments zurückzuführen ist. In Wassermolekülen liegt die Rotationsachse zusammen mit der Rotationsachse, und daher ändert die Rotation nicht die Geometrie des elektrischen Dipols im Raum und daher nicht die Emission.

Zu Frage 2. von EMM wussten wir das B eingereicht war sehr schwach und kann bei der Berechnung für diese Fälle vernachlässigt werden. (Wenn Sie akzeptieren, dass die CO-Grenze die Länge nicht ändert, sollten Sie akzeptieren B Feld tut einfach nichts.)

JC, Rotationsspektrum wird als Absorptionsspektrum im Mikrowellenbereich untersucht. Wenn wir jedoch Google Scholar überprüfen, gibt es so viele Artikel über das Rotationsspektrum von Wasser.
@M.Farooq Wenn es sich um eine magnetische Wechselwirkung des Elektors handelt, verursacht dies natürlich keine Rotation (es sei denn, Sie zählen den Drehimpuls des Photons), die Antwort ist dieselbe wie in der obigen Aussage. Die verschiedenen Zustände wurden normalerweise in verschiedenen Stadien als "entsperrt" betrachtet, wenn sie aufgrund unterschiedlicher Bedingungen als "gesperrt" / "entsperrt" behandelt werden können. Aber was diese Webseite sagte, ist eine dieser "gesperrten" Behandlungen.
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