ESPECTROSCOPÍA DE ROTACIÓN PURA DIATÓMICAS

PRÁCTICA 2 / TEMA 2: ESPECTROSCOPÍA DE ROTACIÓN PURA DIATÓMICAS.

1) ASIGNACIÓN ESPECTRAL:

Un espectrómetro de microondas capaz de operar entre 60 y 90 cm-1 fue utilizado para la obtención de los espectros de rotación de la molécula de DI. A continuación se muestran varias líneas sucesivas del espectro:

DI (cm-1)

65’070

71’577

78’094

84’591

Asigna las transiciones rotacionales correspondientes.

Para asignar las transiciones rotacionales correspondientes hacemos una relación de las distancias entre líneas consecutivas, aunque podríamos hacer la misma relación entre líneas no consecutivas.

65’070/71’577 = (J+1)/(J+2)

Resolviendo esta ecuación obtenemos que J=9.

Para comprobar si realmente J=9, hacemos la misma relación pero con las distancias entre las líneas 3 y 4.

78’094/84’591 = (J+3)/ (J+4)

Volvemos a obtener J=9. Por lo que la asignación de transiciones rotacionales correspondiente es:

DI (cm-1) J” J’

65’070 9 10

71’577 10 11

78’094 11 12

84’591 12 13

2) DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL:

Para la molécula de 133Cs79Br, se han observado las siguientes transiciones de rotación pura en la región de ondas milimétrica (en MHz):

Transición J’-J” v=1

10-9 21366

11-10 23496

12-11 25550

(a) Comprobando cuál es el modelo de rotor que mejor describe este sistema, y haciendo uso de todos los datos disponibles, determina B0, r0, B1, r1, B2 y r2. Se observa una dependencia de la constante B (y D) y de la longitud del enlace con el nivel vibracional de la molécula?

Hemos realizado una tabla con varios datos. En la columna A hemos colocado los valores de J inicial. En la columna B tenemos las distancias cuando v=3.

En la columna C hemos colocado (J+1) y en la columna D hemos puesto v/(J+1). Por último en la columna E hemos colocado los valores (J+1)2.

(b) Obtened Be y αe, Ie y re (ENTRE TODOS)

Para saber cuál es el modelo del rotor nos debemos fijar en la columna D. Como podemos comprobar todos los valores no son constantes sino que conforme la J aumenta, el valor disminuye, por lo que podemos saber que nuestro rotor es un rotor no rígido (RNR).

Queremos hallar los valores de B1 y r1, para ello debemos representar gráficamente v/(J+1) frente a (J+1)2.

Tenemos un punto que se nos va de la regresión lineal, suponemos que es el último, por lo que lo despreciaremos a la hora de realizar la gráfica para hallar B1 y r1.

De la representación gráfica podemos sacar la recta:

y = -0,02857x + 2139,45714

Sabemos que 2B = 2139,45714. De esta relación podemos sacar el valor de B.

B = 2139,45714 /2 = 1069,72857

B1= 1069,72857

Para hallar r debemos hallar primero I:

= = =7,845001893E-39

Una vez que tenemos el valor de I, ya podemos sacar r:

= = = =

r1=

¿Cómo sacamos el valor de µ?

= = = 49.56132075

Dividimos entre el número de Avogadro para sacar r en unidades en el sistema internacional:

= =

...