Задание. 1. Изобразите пространственное расположение ядер в молекуле метана, связав с нею систему главных осей.

1. Изобразите пространственное расположение ядер в молекуле метана, связав с нею систему главных осей.

2. Рассмотрите пространственные преобразования, соответствующие действию каждого элемента симметрии группы .

3. Воспользуйтесь формулами (2), определите для молекулы метана характеры приводимых представлений для каждого класса группы тетраэдра и впишите их значения в дополнительную строку таблицы 1.

4. Воспользуйтесь формулами (1) и (3), определите число нормальных колебаний, соответствующих каждому типу симметрии и впишите их значения в дополнительный столбец таблицы 1.

5. Установите, колебания какого типа симметрии в молекуле метана активны в ИК спектре поглощения.

6. Соотнесите полученный результат с колебательными спектрами поглощения, изображенным на рисунках 4 и 5.

7. Проанализируйте вращательную структуру колебательно-вращательных полос и выберите модель описания вращательного движения (формулы (7), (8) или (9), (10).)

8. В каждом из спектров, изображенных на рисунках 4 и 5, определите волновые числа, соответствующие колебательно-вращательным переходам и соотнесите их со значениями вращательного квантового числа. Изобразите схему энергетических уровней и переходов, соответствующую рассматриваемым спектрам.

9. Воспользуйтесь формулами (7), (8) или (9), (10) и определите значения частот чисто колебательных переходов основного тона и первого обертона, а также вращательных постоянных для первого и второго возбужденных колебательных состояний.

10. Воспользуйтесь формулами (6) и (5) и определите межъядерное расстояние в молекуле метана в различных колебательных состояниях.

11. Проанализируйте полученные результаты и сформулируйте выводы.