VIBRATION-ROTATION SPECTROSCOPY OF HCL

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Experimental Method
4. Result & Discussion
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

Sodium chloride 와 Sulfuric acid를 사용하여 Hydrogen Chloride gas(HCl)를 준비한 후, FT-IR Spectrometer로 Vibration-Rotation spectrum을 얻는다. HCl은 linear한 분자인데 IR spectrum의 peak를 보고 wave number를 결정하여 HCl의 존재를 확인할 수 있다. 이로부터 HCl의 진동횟수와 m값을 구할 수 있다. rotational constant, vibration-rotation interaction constant를 결정하고 이를 이용하여 polynominal coefficient를 계산하고, 결합길이를 문헌값과 비교해 본다.

<중 략>

여기에서 ν ̃_obs란 selection rule을 적용 시켜 실제로 관찰되는 에너지 변화량이다. (6)식과 (7)식에서 IR을 찍었을 때, 나오게 되는 peak의 모양을 예측할 수 있다. 첫째는 peak이 ν가 0에서 1로 전이하는 것, 1에서 2로 전이하는 것 모두 다 다른 peak으로 나타나지는 않는다는 것이다. 두 번째는 진동모드만이 나온다. 왜냐하면 여기서는 결합길이의 변화가 크게 없기 때문에 ν ̃_obs=ν가 될 수 없다. ν ̃보다 작은 값을 갖는 peak들을 P-branch라 부르고, ν ̃보다 큰 값을 갖는 peak들은 R-branch라 부른다. 전이가 보이지 않을 때에는 Q-branch이다. P-branch에서 더 파수가 작은 쪽으로 갈수록 peak사이의 공간이 넓어지게 되고, R-branch에서는 파수가 높은 쪽으로 갈수록 peak사이의 공간이 좁아지게 된다. 이유는 세 가지인데 첫 번째는 분자가 rigid-rotator가 아니기 때문이고, 두 번째는 실제로 분자가 조화진동자가 아니기 때문이다.

참고 자료

Lab manual
Peter Atkins, 「Atkins' Physical Chemistry」, Oxford, 2010