50247

Визначення енергії дисоціації молекул йоду

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна установка для вивчення спектрів поглинання розчинів йоду зібрана на базі монохроматора УМ2 який використовується як спектроскоп. 3 виділені оптичні елементи що входять до складу монохроматора. 2 сфокусоване конденсорною лінзою 3 світло проходить через досліджуваний розчин 4 і потрапляє на вхідну щілину 6 монохроматора. Градуювання монохроматора Для цього потрібно див.

Украинкский

2014-01-18

896.5 KB

2 чел.


Лабораторна робота № 66  

Визначення енергії дисоціації молекул йоду

Мета роботи

Вивчити спектр поглинання парів йоду і визначити енергію дисоціації молекул йоду J2.

Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: вміти описати складові повної енергії молекули та особливості формування молекулярних спектрів

поглинання (§4.4)

Прилади й обладнання

Монохроматор УМ – 2, неонова лампочка, кювета з кристалічним йодом, спиртівка

Теоретичні відомості та опис установки

Спектр поглинання парів йоду J2 складається із ряду серій електронно–коливальних смуг, які мають з однієї сторони різкий край (кант), що є згущенням ліній, з яких складається смуга. Смуги I–ої серії спектру поглинання молекули J2  лежать в межах λ=5000 – 6000Ǻ. При λ=5434Ǻ смуга має з короткохвильової сторони супутник λ=5432Ǻ, з якого починається друга серія смуг. Реперною точкою є кант з λ=5480Ǻ, для якого коливне квантове число рівне =25.

Енергію дисоціації молекули J2  можна визначити графічно, будуючи залежність різниці між кантами смуг від , і екстраполюючи пряму до перетину з осями координат (рис. 1). Площа, обмежена прямою і осями координат, визначає енергію дисоціації молекули J2.

Лабораторна установка для вивчення спектрів поглинання розчинів йоду зібрана на базі монохроматора УМ–2, який використовується як спектроскоп. Оптична схема установки наведена на рис. 2, а її загальний вигляд – на рис. 3. На рис. 3 виділені оптичні елементи, що входять до складу монохроматора.

Як видно з рис. 2, сфокусоване конденсорною лінзою 3 світло проходить через досліджуваний розчин 4 і потрапляє на вхідну щілину 6 монохроматора. Далі, пройшовши дисперсійну призму 8, світловий промінь через об’єктив зорової труби 9 досягає окуляр 11.

Рис. 2

1 – джерело світла; 2 – захисний  кожух джерела світла; 3 – конденсорна лінза; 4 – кювета з досліджуваним розчином; 5 – збиральна лінза; 6 – вхідна щілина; 7 – об’єктив коліматора;

 8 – дисперсійна призма; 9 – об’єктив зорової труби; 10 – візир; 11 – окуляр.

Рис. 3

1 – джерело світла (лампочка розжарювання) в захисному кожусі;

2 – конденсорна лінза; 3 – неонова лампочка в захисному кожусі; 4 – кювета з досліджуваним розчином; 5 – монохроматор УМ–2; 6 – окуляр; 7; 8 регулювальні гвинти; 9 – барабан довжин хвиль; 10 – блок живлення установки.

Послідовність виконання роботи

ЗАВДАННЯ 1. Градуювання монохроматора

Для цього потрібно (див. рис. 3):

  1.  Розмістити на оптичну лаву перед вхідною щілиною монохроматора конденсорну лінзу 2, а за нею – неонову лампочку 3 в захисному кожусі.
  2.  Встановити ширину вхідної щілини монохроматора  ~ 0,22 мм.
  3.  Увімкнути неонову лампочку в мережу 220 В.
  4.  Сфокусувати за допомогою конденсорної лінзи 2 випромінювання неонової лампочки на вхідну щілину монохроматора.
  5.  Досягнути чітке зображення спектральних ліній випромінювання неонової лампочки в окулярі монохроматора 6 за допомогою регулювальних гвинтів 7 і 8, а оптимальну ширину ліній – незначним регулюванням ширини вхідної щілини монохроматора.
  6.  Обертаючи барабан 9 довжин хвиль монохроматора, почергово встановлювати спектральні лінії неону, які зображені на робочому місці і одночасно видимі в окулярі 6, навпроти візира монохроматора і робити відліки  положень спектральних ліній за шкалою барабана. Результати вимірювань записати в таблицю 1.
  7.  Побудувати графік градуювання монохроматора. Для цього по осі абсцис необхідно відкласти значення довжин хвиль  спектра випромінювання неону, а по осі ординат – відповідні їм значення відліків  (у відносних кутових одиницях) за шкалою барабана 9 довжин хвиль монохроматора.

Таблиця 1

λ, Ǻ

, відн.од.

ЗАВДАННЯ 2. Визначення енергії дисоціації молекул йоду J2

Для отримання спектрів поглинання молекул парів йоду необхідно (див. рис. 3):

  1.  Розмістити на оптичній лаві конденсорну лінзу 3 і джерело світла 1, яке знаходиться в захисному кожусі.
  2.  Увімкнути блок живлення 10 монохроматора в мережу 220 В. Спостерігати свічення джерела світла 1.
  3.  Пересуваючи лінзу 3 по оптичній лаві, домогтися чіткого зображення нитки розжарення лампочки джерела світла на вхідній щілині монохроматора. При цьому спостерігати суцільний спектр випромінювання джерела світла в окулярі 6 монохроматора.
  4.  Між вхідною щілиною і конденсорною лінзою 2 розмістити предметний столик.
  5.  Кювету з кристалічним йодом нагріти над спиртівкою протягом декількох секунд, дістаючи в кюветі пари йоду.
  6.  Поставити на предметний столик кювету.
  7.  Регулюючи вхідну щілину монохроматора, домогтися найкращого зображення положень кантів смуг поглинання в окулярі 6 монохроматора.
  8.  Зробити відліки положень кантів смуг поглинання (кожного темного канта на світлому фоні суцільного спектра) за шкалою барабана 9 довжин хвиль монохроматора у відносних кутових одиницях.
  9.  Визначити довжини хвиль , які відповідають кожному канту смуги поглинання, використовуючи графік градуювання монохроматора одержаного в ЗАВДАННІ 1.
  10.  Приймаючи до уваги, що смузі з кантом =5480 Ǻ відповідає коливне квантове число =25, знайти квантові числа для других кантів. При цьому необхідно врахувати, що із зменшенням довжини хвилі канта, збільшується на одиницю і навпаки.
  11.  Перевести довжини хвиль, що відповідають кантам, у хвильові числа (= 1/λ см-1 ).
  12.  Знайти різницю  для сусідніх кантів. Побудувати графік залежності  як функцію від ) і екстраполювати криву  до перетину з осями , .
  13.  Визначити площу обмежену осями ,  і кривою , яка і буде дорівнювати енергії дисоціації  в см-1 .
  14.  Перевести одиниці вимірювання енергії дисоціації в електронвольти (1 еВ = 8047,5 см-1 ).
  15.  Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю 2.

                                                                                                                                                           

Таблиця 2

Назва

речовини

Відлік канта за

барабаном

довжин хвиль,

відн.од.

Довжина

хвилі

канта, Ǻ

Коливне квантове число

Хвильове число канта

,

 см-1

,

 см-1

Контрольні запитання

  1.  Який вигляд мають спектри поглинання молекул, і як пояснити складність молекулярних спектрів?
  2.  Які дискретні значення може приймати енергія молекули?
  3.  Коли відбувається зміна енергії молекули?
  4.  Що таке енергія дисоціації молекули?
  5.  Намалюйте схему розміщення електронних, коливальних і обертальних рівнів для двохатомної молекули.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23459. ТАТАРСКИЙ ЯЗЫК: ИЗУЧИТЬ ЛЕГКО! 866.5 KB
  Несколько слов о терминологии. В настоящей книге используется немало словтерминов лингвистического характера как падежные формы залог категория притяжательности которые многим напомнят уроки русского языка в школе. От терминов к сожалению не убежать если хочешь быть однозначным в своих пояснениях. И вместо того чтобы сказать: моя книга минем китабым если дословно: минем китап но это стилистическая ошибка можно сказать китап минеке или просто добавить мын м ым в конце в виде суффикса т.
23460. ТАТАРСКО-РУССКИЙ СЛОВАРЬ НОВЫХ СЛОВ И НОВЫХ 1.21 MB
  средства банка аграрчы аграр мґсьґлґлґр белгече аграрник агрегатчы агрегатлар ыючы кйлґче ремонтлаучы эшче агрегатчик агреман бер ил хїкємґтенеј икенче дипломатия вґкилен кабул итґргґ ризалык белдерєе агреман агрикультура агрикультура агнийога йоганыј индус фґлсґфи системасыныј бер тїре агнийога агробизнес авыл хуќалыгы сґнґгате агробизнес агробиоценоз кеше хезмґтлеге нигезендґ барлыкка килгґн семлеклґр ґнлеклґр ыелмасы агробиоценоз агролицей агролицей агрология авыл хуќалыгы эшлґренґ бґйле рґвештґ туфрак єзгґрешлґрен...
23461. Грамматика татарского языка 255 KB
  Так в татарском языке имеются индийские китайские финноугорские заимствования относящиеся к эпохе общетюркского состояния. После Октябрьской революции заимствования стали проникать в татарский язык через письменный язык и поэтому пишутся и произносятся как и в русском языке: армия балет герой завод кинотеатр колхоз консерватор начальник председатель революция резерв секретарь совет совхоз авторучка ваучер чек акция рейтинг и т. Через русский язык заимствуются и слова из западноевропейских языков в тех же значениях и...
23462. Просто и легко о татарском языке. Что такое грамматика 362.5 KB
  Просто и легко о татарском языке Что такое грамматика Грамматика это правила. Если у человека плохо с грамматикой то он путает род имен существительных и выстраивает слова не связывая их по принятым в языке законам: моя твоя не понимай яркий пример того что человек не владеет русской грамматикой. Но он говорит на этом языке а ты не можешь. Итак: Самое главное в татарском языке Итак в чем же особенности грамматики татарского языка Чем он отличается от русского в своих правилах.
23463. Татарский язык на рубеже веков 36 KB
  АН РТ доктор филологических наук Казань Как известно татарский язык наряду с английским китайским индийским испанским немецким и другими языками был признан ЮНЕСКО одним 14 развитых и широко употребляемых языков мира. Будучи близок к тюркским языкам с древней письменностью он обнаруживает сходство также и с тюркскими языками Алтая. А ведь на тюркских языках разговаривают судя по некоторым данным более 250 миллионов человек В формировании татарского народа приняли участие несколько этнических компонентов групп. Поэтому...
23464. Русско-литовско-польский разговорник 1.77 MB
  Жегнайче Простите Atleiskite атляйскитя Proszę mi wybaczyć Проше ми выбачычь Извините Atsipraau атсипрашау Przepraszam Пшепрашам Спасибо Ačiu ачу Dzieńkuję Дзенькуе Пожалуйста Praom прашом Proszę Проше Помогите пожалуйста. прашом падети Proszę o pomóc. Проше о помуц Передайте пожалуйста Praom perduoti прашом пярдуоти Proszę przekazać Проше пшеказачь Скажите пожалуйста Praom pasakyti прашом пасакити Proszę mi powiedzieć Проше ми поведзечь Будьте здоровы. Сакикитя лечау Proszę mówić wolniej.
23465. Личные местоимения 199.5 KB
  Слоговое приращение augmentum syllabicum представляет собой гласный ἐ10 который помещается перед основой начинающейся с согласного звука: παιδεύω я воспитываю impf. Глаголы начинающиеся с ρ при добавлении приращения удваивают этот согласный: ῥίπτω я бросаю impf. Девять глаголов принимают приращение εἰ вместо ἐ: ἐθίζω я приучаю impf. εἴθιζον я приучал ἕλκω я тащу impf.
23466. Возвратные местоимения 184 KB
  свой4 были заменены в аттическом диалекте родительным падежом5 личных местоимений αὐτοῦ αὐτῆς αὐτῶν занимающим позицию либо позади либо реже впереди существительного или родительным падежом возвратных местоимений ἑαυτοῦ ἑαυτῆς ἑαυτῶν который всегда помещается между артиклем и существительным: ὁ υἱὸς αὐτοῦ или реже αὐτοῦ ὁ υἱός но ὁ ἑαυτοῦ υἱός. Точно так же вместо притяжательных местоимений 1го и 2го лица ἐμός σός ἡμέτερος ὑμέτερος может ставиться родительный падеж либо соответствующих им личных местоимений энклитических...
23467. Средний и страдательный залоги 256.5 KB
  1 действительный залог activum средний залог medium страдательный залог passivum αἱρέω я беру захватываю αἱρέομαι я беру для себя выбираю αἱρέομαι меня берут захватывают προσάγω я привожу коголибо προσάγομαι я привожу к себе привлекаю к себе склоняю на свою сторону коголибо προσάγομαι меня приводят к комулибо λούω я мою купаю λούομαι я моюсь купаюсь λούομαι меня моют купают δικάζω я сужу творю суд как судья δικάζομαι я сужусь веду тяжбу как сторона в судебном процессе δικάζομαι надо мною творят суд...