Анализдің физико-химиялық әдістері және химиялық физиканың жаңа бағыттары

Жоспар
Кіріспе

1 Бейорганикалық заттарды зерттеудің спектроскопиялық әдістері
2 Атомдық спектрлер
3 Молекулярлық спектрлар ( МС )

Бейорганикалық заттарды зерттеудің спектроскопиялық әдістері .
Атомдар, молекулалар иондар әртүрлі энергетикалық күйде бола алады, бір күйден екінші күйге өтуі энергия сіңіру немесе бөліп шығару арқылы жүзеге асады.
Бұл энергия квант сәулелері түрінде бөліп шығарылады немесе сіңіріледі. Бір энергетикалық күйден екінші энергетикалық күйге көшу электрон құрылысының өзгеруімен ( электрондық спектрлердің өзгеруімен) байланысты болуы мүмкін. Бұл ( толқынды) тербеліс деңгейі немесе айналу деңгейлері арасындағы өту болуы мүмкін, айналу спекрлері газ күйіндегі молекулалар үшін ғана байқалады.
Әдетте сіңіру спектрлері зерттеледі. Ең жоғары деңгейдегі сәулені сіңіру энергиясы әртурлі энергетикалық деңгейлердің бір күйінен екінші күйіне өту энергиясына сәйкес келеді.
Электрондық өтуге ультракүлгін ( ук) сәулелерді сіңіру жолақтары кейде спектірдің көрінетін аймақтары сәйкес келеді.
Тербеліс деңгейлеріне өтуге инфрақызыл ( иқ) сәулелерді сіңіру аймақтарының жолақтары сәйкес келеді. Кристалл торлардағы тербелістер де осы сіңірілу жолақтарына сәйкес келеді.
Айналу деңгейлерінің болуы тербеліс спектрлерінің өте нәзік қүрылысымен көрініс береді. Сонымен қатар, оларға микротолқынды аймақтағы ( мт) сіңірілу жолақтары сәйкес келеді.
Сәуле шығару толқынның ұзындығымен λ (см), сәуле шығарудың жиілігімен ( νс-1) немесе толқын санымен ν ( см-1), сипатталады, оны кейде ( соңғысын) жиілік деп атайды да ν деп белгілейді. Бұл шамалар өзара жәй қатынастар арқылы өзара байланысты:

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

Абай атындағы Қазақ Ұлттық Педагогикалық Университеті

Р е ф е р а т

Тақырыбы : Күкірт ( ΙV) оксидін күкірт ( VΙ) оксидіне тотықтыру
реакциясының тепе- теңдік константасы мен өнім
шығымын есептеу. Оптималды жағдайды таңдап алу.

Орындаған:Молдажанова

Қатипа Қаратайқызы

Тексерген:х.ғ.к. Тұрғымбаева

Раушан Халдарбекқызы

Алматы, 2007
Күкірт (ΙV) оксидінің күкірт (VΙ) оксидіне тотығу реакциясының
мысалында тепе-
теңдік константасына температураның, қысымның, бастапқы әрекеттесуші
заттар кон-
центрациясының әсерін қарастырайық .

Сурет1. Тепе-теңдік константасына температураның әсері. Күкірт
(ΙV) оксидінің
күкірт (VΙ) оксидіне тотығу реакциясы қайтымды, экзотермиялық
реакция. Ле-Шате-
лье принципіне сәйкес неғұрлым температура төмендеген сайын тепе-
теңдік күкірт
(VΙ) оксиді SO3 түзілу жағына қарай ығысады. Суреттен көрініп
тұрғандай 400ºС тем-
пература кезінде тепе-теңдік константасының мөні жоғары. Температура
400ºС-тан
жоғарылаған сайын тепе-теңдік константасының мәні тез төмендейді.

Сурет2. Күкірт (ΙV) оксидінің күкірт (VΙ) оксидіне тотығу
реакциясы газ қоспа-
сының көлемі кішірейіп жүреді (молекула саны азаяды). Олай болса, Ле-
Шателье принципіне сәйкес қысымды арттырғанда тепе-теңдік SO3 түзілу
бағытына ығысуы
керек. Бірақ өндіріс жағдайында бұған сәйкес келе бермейді. Сурет2-
ден көрініп тұр-
ғандай тұрақты температурада (400ºС) қысымды 50000 МПа-дан 950000 МПа-
ға дейін
арттырғанда тепе-теңдік константасының мәні өзгермейді.

Сурет3. Ле-Шателье принципіне сәйкес бастапқы зат SO2-нің
концентрациясын арттырғанда тепе-теңдік SO3 түзілу бағытына қарай
ығысуы тиіс. Температураны 400ºС, қысымды 100000 МПа тұрақты деп алып
күкірт (ΙV) оксидінің концентрациясын 5, 8, 12, 20, 25-ке тең деп
алып арттырғанда сурет3-тен көрініп тұр-
ғандай тепе-теңдік константасының мәні өзгермейді. Себебі оттегінің
концентрациясын 15-ке тең деп алдық . Оттегінің концентрациясы
артық,, ал SO2-нің
концентрациясы одан төмен болғандықтан оның мәні тепе-теңдік
константасына әсер етпейді .

Сурет4. Тепе-теңдік константасына оттегі концентрациясын
арттырудың әсері .
Ле-Шателье принципіне сәйкес бастапқы зат оттегінің концентрациясын
арттырған сайын тепе-теңдік SO3 түзілу бағытына қарай ығысуы керек
. Егер SO2-нің концен-
трациясын 8-ге тең деп алып , оттегінің концентрациясын 5, 10, 15,
20, 25-ке арттыр-
са тепе-теңдік константасының мәні өзгермейді . Себебі, негізгі
тотығатын зат SO2-
нің концентрациясы төмен .

Реакция өнімінің шығымына температура , SO2 мен О2-нің
концентрациясы
қысымның өзгерісі қалай әсер ететінін қарастырайық .

Сурет1. Күкірт (ΙV) оксидінің күкірт (VΙ) оксидіне тотығу
реакциясының температурасын 300ºС-тан 900ºС-қа дейін өзгерткенде ,
400ºС температура кезінде өнімнің шығымы жоғары болады . Шығым 99,5%-
ға тең , демек 100%-ға жақын. Бірақ
температураны жоғарылатқан сайын реакция өнімінің шығымы төмендей
береді. Суреттен көрініп тұрғандай 80%-ға дейін төмендейді. Себебі,
температура жоғарылаған сайын тепе-теңдік сол жаққа ығыса бастайды,
өнімнің шығымы азаяды.

Cурет2. Реакция өнімінің шығымына қысымның әсері. Күкірт (ΙV)
оксидінің күк-
ірт (VΙ) оксидіне тотығу реакциясында қысымды 50000 МПа-дан 950000
МПа-ға дейін арттырғанда өнімнің шығымы артатыны суреттен көрініп
тұр. Шығым 97%-дан
99,3%-ға дейін артады. Демек, өнімнің шығымы 2%-ға артады.

Сурет3. Реакция өнімінің шығымына күкірт (ΙV) оксидінің
концентрациясының әсері. Күкірт (ΙV) оксидінің концентрациясын: СSO2
8 , 12 , 20, 25 деп өзгертсе, ал оттегінің концентрациясын
15-ке тең деп алынса, оттегінің мөлшері артық, , ал SO2-нің
концентрациясы төмен болғандықтан реакция өнімінің шығымы төмендеуі
байқалады: 99,3-тен 98,7%-ға дейін төмендейді.

Сурет4. Реакция өнімінің шығымына оттегі концентрациясының
өзгерісінің әсері.
күкірт (ΙV) оксидінің күкірт (VΙ) оксидіне тотығу реакциясында күкірт
(ΙV) оксидінің мәнін тұрақты деп алып (CSO2= 8), ал оттегінің
концентрациясын 5- тен 25-ке дейін арттырса: CSO2 5 10 15 20
25, онда реакция өнімінің шығымы, суреттен көрініп тұрғандай 97,9%-
дан 99,5%-ға артады. Демек, 2%ға артады.

Сонымен қорыта айтқанда, күкірт (ΙV) оксидінің күкірт (VΙ)
оксидіне дейін тотығу реакциясының мысалында тепе - тендік
константасы мен реакция өнімінің шығымына температура, бастапқы
әрекеттесуші заттар концентрациясы, қысымның әсерін компьютерді
қолданып есептеудің тиімділігін үйрендік.

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

Абай атындағы Қазақтың Ұлттық Педагогикалық Университеті

Р е ф е р а т

Тақырыбы : Анализдің физико-химиялық әдістері және химиялық
физиканың жаңа бағыттары. Атомдық және
молеку-
лярлық спектрлер.

Орындаған Молдажанова Қатипа Қаратайқызы

Тексерген х.ғ.к. Тұрғымбаева Раушан Халдарбекқызы

Алматы, 2007

Бейорганикалық заттарды зерттеудің спектроскопиялық әдістері .
Атомдар, молекулалар иондар әртүрлі энергетикалық күйде бола
алады, бір күйден екінші күйге өтуі энергия сіңіру немесе бөліп
шығару арқылы жүзеге асады.
Бұл энергия квант сәулелері түрінде бөліп шығарылады немесе
сіңіріледі. Бір энергетикалық күйден екінші энергетикалық күйге көшу
электрон құрылысының өзгеруімен ( электрондық спектрлердің өзгеруімен)
байланысты болуы мүмкін. Бұл ( толқынды) тербеліс деңгейі немесе
айналу деңгейлері арасындағы өту болуы мүмкін, айналу спекрлері газ
күйіндегі молекулалар үшін ғана байқалады.
Әдетте сіңіру спектрлері зерттеледі. Ең жоғары деңгейдегі
сәулені сіңіру энергиясы әртурлі энергетикалық деңгейлердің бір
күйінен екінші күйіне өту энергиясына сәйкес келеді.
Электрондық өтуге ультракүлгін ( ук) сәулелерді сіңіру жолақтары
кейде спектірдің көрінетін аймақтары сәйкес келеді.
Тербеліс деңгейлеріне өтуге инфрақызыл ( иқ) сәулелерді сіңіру
аймақтарының жолақтары сәйкес келеді. Кристалл торлардағы тербелістер
де осы сіңірілу жолақтарына сәйкес келеді.
Айналу деңгейлерінің болуы тербеліс спектрлерінің өте нәзік
қүрылысымен көрініс береді. Сонымен қатар, оларға микротолқынды
аймақтағы ( мт) сіңірілу жолақтары сәйкес келеді.
Сәуле шығару толқынның ұзындығымен λ (см), сәуле шығарудың
жиілігімен ( νс-1) немесе толқын санымен ν ( см-1), сипатталады, оны
кейде ( соңғысын) жиілік деп атайды да ν деп белгілейді. Бұл шамалар
өзара жәй қатынастар арқылы өзара байланысты:
ν = 1λ; ν = cλ; ν = νc ( мұндағы с- вакуумдағы жарықтың
жылдамдығы).
ν жиілігі бар сәуле шығаруға Эйнштейін теңдеуімен анықталатын
энергияның өзгерісі сәйкес келеді: E = hν
Энергия арасында 1эв айырмашылық бар бір энергетикалық күйден
екінші энергетикалық күйге өтуге ν = 8068 см-1 сәуле шығару сәйкес
келеді.
Электромагниттік сәуле шығару ұзындығы 10-12м-мен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.