Title: ETH_Sem3 / Analytik_I / Organische Analytik / IR_UV/VIS / IR_UV/VIS_Theorie

Header: Untersuchungsmethodik
Extra 1: Oft sind Probe und Monochromator vertauscht (IR)

Header: Zur Charakterisierung von elektromagnetischen Strahlungen:

Header: Verschiedene Spektren:
Extra 1: A ... Absorption
T ... Transmission

Q: Energie eines harmonischen Oszillators
A: \[E_v=hc\tilde\nu(v+\frac{1}{2})=h\nu(v+\frac{1}{2})\]
\(v\)... Schwingungsquantenzahl
\(\nu\)... Schwingungsfrequenz
\(\tilde\nu\)... Schwingungswellenzahl

Q: Frequenz der elektromagnetischen Strahlung zwischen zwei Energieniveaus (harmonischer Oszillator)
A: \[\nu_e=\frac{\Delta E}{h}\]

Q: Gleichung für die Schwingungswellenzahl
A: \[\tilde{\nu}=\frac{1}{2\pi c}\ \sqrt{\frac{k}{\mu}}=1303\ \sqrt{k^*(\frac{1}{M_1}+\frac{1}{M_2})}\]
\(M_1 \ und \ M_2\) ... relative Atommassen
\(k^*\) ... Modifizierte Kraftkonstante (\(k^*=k\ N^{-1}cm\))
-> Einfachbindung: \(k^*\) ~ 5
-> Doppelbindung: \(k^*\) ~ 10
-> Dreifachbindung: \(k^*\) ~ 15

Q: Die Kopplung zweier Oszillatoren verursacht eine Abstossung der Frequenz (Resonanzabstossung), d.h. [...]. Der Einfluss ist umso grösser, je [...] die Kopplungs-Kraftkonstante \(k'\) und je [...] die Differenz \(\Delta\tilde{\nu}=\tilde{\nu}_2-\tilde{\nu}_1\) ist.
A: die grössere Frequenz nimmt zu und die kleinere nimmt ab; grösser; kleiner

Q: Die Anzahl Schwingungsfreiheitsgrade und Normalschwingungen eines N-atomigen Moleküls
A: 3 N - 5     für lineare Moleküle
3 N - 6     für nichtlineare Moleküle

Die Stärke der Kopplung zweier Oszillatoren ist winkelabhängig. Sie ist gross, wenn der Winkel zwischen den beiden Oszillatoren 180° beträgt und ist Null bei einem Winkel von 90°.

Q: Eine Schwingung ist dann IR-aktiv, wenn während des Schwingungsvorgangs eine [...] auftritt.
A: Änderung des Dipolmomentes des untersuchten Molekül

Q: Wellenlängenbereiche:
IR -> ca. [...]
UV/VIS -> ca. [...]
A: 1-1000 \(\mu m\); 100-800 \(nm\)

Q: Chromophore
A: Ein Chromophor ist ein System (Atom, Ion, funktionelle Gruppe, Molekül), dessen Elektronen durch Photonen angeregt werden und dadurch eine Absorption verursachen.