1. Spektral usullar qaysi fizikaviy hodisaga asoslangan va unga qaysilar kiradi. Spektroskopik tadqiqot usullari yordamida qaysi fizikaviy kattaliklar orasidagi bog’lanish o’rganiladi

15. Alifatik spirtlarning mass-spektrida qaysi chiziqlar bo’ladi va ular qaysi ionlarga tegishli (massa soni, ion bo’laklari, bog’, uzilish, radikal, vodorod). Spirtlarning mass-spektrida massa soni 31 va (M - 1) bo’lgan parchalangan ion bo’laklariga tegishli chiziqlar bo’ladi. Bu ion bo’laklari quyidagi bog’larning uzilishi hisobiga hosil bo’ladi. Bu yerda, R - radikal, M - molekulaning atom birligidagi massa soni. Ion hosil bo’lganda juft bog’lanishning hosil bo’lishi hisobiga uning turg’unligi, barqarorligi ortadi deb taxmin qilinadi. CH₂ ═ O⁺H (31) RCH ═ O⁺H (M - 1) Xuddi shunday, ion bo’laklari tarmoqlangan spirtlarda ham hosil bo’ladi.

16. Aminlarning mass-spektrida qanday xarakterli chiziqlarning bo’lish ehtimoliyati katta (-bog’lanish, uzilish joyi, massa soni, chiziqning intensivligi, vodorod).
Aminlar uchun  - bog’lanishning uzilishi xarakterlidir. Bunday uzilish natijasida massa soni 30 bo’lgan N⁺H₂ ═ CH₂ ion hosil bo’ladi.

Shuningdek spektrda N⁺H₂ ═ CHR (M - 1) spektr chizig’ining ham intensivligi katta bo’ladi.
17. Ketonlar va metallorganik birikmalarning mass-spektrlari (ion bo’laklari, spektr chiziq, metall-uglerod bog’, bog’lanish energiyasi, molekulyar ion). Ketonlarning mass-spektrida R₁—C ═ O⁺ va R₂—C ═ O⁺ ionlarga tegishli spektr chiziqlar bo’ladi. Agar alkil zanjir uchta yoki undan ko’proq uglerod atomdan iborat bo’lsa  - bog’ uzilib vodorod atomi ishtirokida qayta guruhlanish vujudga keladi. Bunday hollarda iondan tashqari olefinning neytral turg’un molekulasi ham hosil bo’ladi. Metallorganik birikmalarda metall-uglerod bog’larning energiyasi juda kichik bo’lganligi uchun uzilish birinchi navbatda shu bog’dan bo’ladi. Shuning uchun molekulyar ionga tegishli spektr chiziqning intensivligi judayam kichik bo’ladi.
18. Oddiy garmonik ossillyator: tebranish chastotasi, tebranish energiyasining ifodasi, tebranish sathlari orasidagi o’tishlar, tanlash qoidasi, to’lqin soni (sm^-1) ( ikki atomli, model, tebranish, keltirilgan massa, kuch doimiysi, amplituda, kvant son, kvantlangan, diskret, Shredinger). Tebranayotgan ikki atomli molekulaning modeli yoki boshqacha qilib aytganda, oddiy garmonik ossillyatorning modeli orqali tebranish spektrlarini muhokamasini boshlash juda qulaydir. Elastik bog’lanish xuddi prujinaga o’xshab ma’lum bir tebranish chastotasiga ega bo’ladi va u sistemaning massasiga, kuch doimiysiga bog’liq lekin, deformasiyaning ya’ni tebranish amplitudasining katta kichikligiga bog’liq emas. Tebranish chastotasi (Gs) (Gs) (1). Bu yerda - sistemaning keltirilgan massasi, . va lar tebranayotgan atomlarning massalari. Bu tebranish chastotasini yorug’likning tezligi s (sm/s) ga bo’lib tebranish spektroskopiyasida ishlatiladigan to’lqin soniga (sm^-1) aylantirish mumkin.
(sm^-1) (2)
Molekulaning boshqa ixtiyoriy energiyasi kvantlangan bo’lganiday tebranish energiyasi ham kvantlangandir va u, ma’lum aniq sistema uchun Shredinger tenglamasini yechish orqali topiladi. Oddiy garmonik ossillyator uchun tenglamaning yechimi quyidagini beradi. Oddiy garmonik ossillyatorning to’lqin soni orqali ifodalangan energiyasi
(sm^-1) (3) bu yerda, - tebranish kvant soni bo’lib, u quyidagi qiymatlarni qabul qiladi = 0, 1, 2, 3, ….
Shredinger tenglamasidan garmonik ossillyatorning tebranish sathlari orasida o’tish oddiy tanlash qoidasiga amal qilishi kelib chiqadi  = 1

1- rasm. Garmonik harakat qilayotgan ikki atomli molekulaning tebranish energetik sathlari va ular orasidagi o’tishlar.
19. Angarmonik ossillyator uchun tebranish energiyasining ifodasi. Angarmonik ossillyatorning qaysi tebranish sathlari orasida o’tish ehtimoliyati katta va nima uchun. Tanlash qoidasi (molekula, tebranma harakat, elastik, Guk qonuni, kimyoviy bog’, amplituda, Morze funksiyasi, valent tebranish, tebranish sathlari, asosiy holat, yutilish polosasi, kvant son, intensivlik, asosiy yutilish chizig’i, oberton). Real molekulalardagi atomlarning tebranma harakati oddiy garmonik harakat qonunlariga to’g’ri kelavermaydi, chunki kimyoviy bog’lanishlar, Guk qonunini absolyut aniq bajarilishini qanoatlantiradigan darajada qat’iy elastik emas. Agar, ikki atom orasidagi bog’ yetarli darajada cho’zilsa, uzilib molekula dissosiasiyalanib atomlarga ajralib ketadi. Shuning uchun ham, katta bo’lmagan qisilish va cho’zilishda bog’lanishni mutlaqo elastik deb hisoblash mumkin. Katta amplitudalarda esa (masalan, o’rtacha uzunlikning 10 % dan katta bo’lgan) bu harakatning qonunlari ancha murakkabdir. 1 - rasmda ikki atomli molekula uchun energiyaning atomlar orasidagi masofaga bog’lanishi sxematik ravishda ko’rsatilgan.

1- rasm. Angarmonik harakat kilayotgan ikki atomli molekulaning energiyasi, Morze funksiyasining grafigi.
Shunday egri chiziqning shaklini beradigan tajribaga asoslangan ifoda P.Morze tomonidan topilgan va u Morze funksiyasi deb ataladi. (1) bu yerda, - qaralayotgan molekula uchun xarakterli kattalik, - dissosiyalash energiyasi. Agar, Shredinger tenglamasiga o’rniga (1) ning qiymatini qo’ysak u vaqtda, tebranish energiyasining mumkin bo’lgan sathlarini ketma-ketligi quyidagicha bo’ladi.
(sm^-1) (2) bu yerda - to’lqin sonida ifodalangan tebranish chastotasi, - garmonik bo’lmagan harakatga tegishli doimiylik, valent tebranishlar uchun uning qiymati doim kichkina va musbatdir ( +0.01), formuladan ko’rinib turibdiki ning ortishi bilan tebranish sathlari bir-biriga yaqinlashib boradi (2 - rasm).

2- rasm. Angarmonik tebranayotgan ikki atomli molekulaning tebranish energetik sathlari va ular orasidagi ba’zi o’tishlar.

Angarmonik ossillyatorlar uchun tanlash qoidasi quyidagicha bo’ladi.

Shunday qilib, angarmonik ossillyatorlarda tebranish kvant soni katta bo’lgan o’tishlar ham bo’lishi mumkin. Nazariyaning aytishicha va tajribaning ko’rsatishicha v katta bo’lgan energetik sathlardan o’tishning ehtimoli juda kam. Tebranish kvant sonlarining farqi bo’lgan sathlar orasidagi o’tishlar natijasida hosil bo’lgan spektr chiziqlarning intensivligini o’lchash mumkin bo’ladi. Bundan tashqari Bolsman taqsimlanishiga asosan uy temperaturasida = 1 sathdagi zarrachalar soni = 0 asosiy holatdagisining bir foizini tashkil etadi xolos. Shuning uchun, uchta o’tish bilan cheklanib  1 sathlar orasidagi o’tishlarni hisobga olmasa ham bo’laveradi.
Mana shu uchta o’tish 2 - rasmda ko’rsatilgan. Shu o’tishlarga mos kelgan spektr chiziqlarning chastotalari bo’ladi. Chastotasi ga yaqin bo’lgan chiziqqa (yutilish polosasiga) asosiy yutilish chizig’i deyiladi, chastotalari va ga yaqin bo’lgan chiziqlar mos ravishda birinchi va ikkinchi obertonlar deb ataladi. Masalan, HCl molekulasining spektrida chastotasi 2886 sm^-1 bo’lgan juda intensiv yutilish chizig’i bor. Shuningdek kuchsiz 5668 sm^-1 va intensivligi juda past bo’lgan 8347 sm^-1 chiziqlar ko’rinadi.
20. Chiziqli va chiziqli bo’lmagan ko’p atomli molekulalardagi normal tebranishlar soni. Normal tebranishlar deb qanday tebranishlarga aytiladi, misollar keltiring (erkinlik darajasi, harakat turlari, valent, deformasion, tebranish, massalar markazi, vыrojdeniya). Atomlar soni N bo’lgan molekulani uchun koordinata qiymatlarining to’liq soni 3N bo’ladi va shuningdek, uning har bir koordinatasi boshqalariga bog’liq bo’lmagan holda berilgani uchun molekula 3N erkinlik darajasiga ega deb aytish mumkin. Molekulaning hamma 3N koordinatasini aniqlash uni to’liq aniqlash ya’ni, kimyoviy bog’larning uzunligini, ular orasidagi burchaklarni, egallagan joyining o’rnini topish imkoniyatini beradi. Molekula uch o’lchamli fazoda o’z konfigurasiyasini o’zgartirmasdan bir butun bo’lib erkin harakat qilayotgan bo’lsin. Molekulaning har lahzadagi bunday harakati uning og’irlik markazini holati bilan aniqlanadi, buning uchun esa uning uchta koordinatasini bilish kifoya. Boshqacha qilib aytganda, molekulaning ilgarilanma harakati 3N erkinlik darajasining uchtasi bilan xarakterlanadi va bu qolgan 3N - 3 darajasiga tegmaydi. Chiziqli bo’lmagan molekulaning har qanday aylanishini o’zaro perpendikulyar bo’lgan uchta o’qqa nisbatan aylanishlarining yig’indisi shaklida ifodalash mumkin. Shunday qilib aylanishni bayon qilish ham uchta erkinlik darajasini talab qiladi va shundan so’ng molekulada 3N - 6 erkinlik darajasi qoladi. Molekula harakatining yana bir oxirgi shakli uning ichki tebranishlaridir. Chiziqli bo’lmagan N atomdan tashkil topgan molekula 3N - 6 ta har xil ichki tebranishga ega bo’ladi. Demak, chiziqli bo’lmagan molekula 3N - 6 ta har xil asosiy tebranishga ega Ikkinchi tomondan, agar molekula chiziqli bo’lsa uning o’z o’qi atrofidagi aylanishini hisobga olmasa ham bo’ladi va bunday molekula ikkita aylanish erkinligiga zga bo’ladi. Chiziqli molekulalarda tebranish uchun 3N - 5 ta erkinlik darajasi qoladi, bu chiziqli bo’lmagan molekulanikidan bitta ko’pdir. Demak, chiziqli molekulada 3N - 5 ta asosiy tebranish xili bor. Ikkala holda ham N atomdan iborat siklik bo’lmagan molekula N - 1 ta kimyoviy bog’ga ega va N - 1 ta tebranish shu bog’lanishlar bo’ylab yo’nalgan bo’ladi. Bunday tebranishlar valent (inglizcha stretching) tebranishlar deb ataladi va yunon alfavitining (nyu) harfi bilan belgilanadi. Qolgan 2N - 5 (chiziqli bo’lmagan molekulalar uchun) yoki 2N - 4 (chiziqli molekulalar uchun) tebranishlar bu bog’larni egiltiradi, shuning uchun ular deformasion (inglizcha bending) tebranishlar deb ataladi va yunon alfavitining (delta) harfi bilan belgilanadi.

1- rasm. Suv molekulasining simmetriyasi va uch xil asosiy tebranishlari. Kislorod atomi molekula og’irlik markazining yaqinida joylashgan va shuning uchun uning harakatini hisobga olmasa ham bo’ladi; a - valent simmetrik tebranish , b - deformasion simmetrik tebranish , v - valent antisimmetrik tebranish
1 - rasmda ko’rsatilgan tebranish turlariga molekulaning normal yoki asosiy tebranishlari deyiladi. Umuman olganda normal deb molekulaning shunday tebranishlariga aytiladiki unda hamma atomlar bir xil faza va bir xil chastota bilan tebranadi. Asosiy tebranishlar molekula og’irlik markazining o’zgarishisiz sodir bo’ladi. Chiziqli uch atomli molekula uchun 3N - 5 = 4 to’rt xil tebranish bo’lishi kerak, 2 - rasmda esa uchta tebranish ko’rsatilgan.
2-rasm. Uglerod ikki oksidining simmetriyasi va asosiy tebranishlari. a - valent simmetrik sm^-1; b - valent antisimmetrik sm^-1; v - deformasion sm^-1
Lekin, chastota bilan ikkita tebranish sodir bo’lishini sezish qiyin emas, bittasi shu rasm chizilgan qog’oz tekisligida, ikkinchisi esa kislorod atomlari bir vaqtda qog’oz tekisligiga perpendikulyar bo’lgan tekislikda harakat qilganda. Lekin bu ikkala tebranish ham hamma tomondan (harakatning yo’nalishidan boshqa) bir-biriga o’xshashdir. Shuning uchun bu tebranishlar vrojdenny tebranishlar deb ataladi, lekin shunga qaramasdan bu tebranishlarni bir-biridan farq qiladigan tebranishlar sifatida qarash kerak. Deformasion moda doimo vrojdenny bo’lgani uchun chiziqli molekula chiziqsiziga qaraganda bitta ko’p tebranishga ega.
21. Valent va deformasion tebranishlar. Tebranishlarning simmetrik va antisimmetrik xillari (kimyoviy bog’, uzayish, siqilish, molekulaning shakli, simmetriya elementi, tebranish chastotasi). Ikkala holda ham N atomdan iborat siklik bo’lmagan molekula N - 1 ta kimyoviy bog’ga ega va N - 1 ta tebranish shu bog’lanishlar bo’ylab yo’nalgan bo’ladi. Bunday tebranishlar valent (inglizcha stretching) tebranishlar deb ataladi va yunon alfavitining (nyu) harfi bilan belgilanadi. Qolgan 2N - 5 (chiziqli bo’lmagan molekulalar uchun) yoki 2N - 4 (chiziqli molekulalar uchun) tebranishlar bu bog’larni egiltiradi, shuning uchun ular deformasion (inglizcha bending) tebranishlar deb ataladi va yunon alfavitining (delta) harfi bilan belgilanadi.

1- rasm. Suv molekulasining simmetriyasi va uch xil asosiy tebranishlari. Kislorod atomi molekula og’irlik markazining yaqinida joylashgan va shuning uchun uning harakatini hisobga olmasa ham bo’ladi; a - valent simmetrik tebranish , b - deformasion simmetrik tebranish , v - valent antisimmetrik tebranish
Bundan tashqari, 1 - rasmda ko’rsatilgan har bir tebranish simmetrik yoki antisimmetrik modaga, turga kiradi. Suv molekulasi ikkinchi tartibli simmetriya o’qiga C₂ ega, shuning uchun ham molekulyar tebranishlarni shu o’qqa nisbatan ajratish qabul qilingan. Rasmda ko’rsatilgan birinchi tebranishni qaraymiz. Agar, tebranayotgan molekulani shu o’q atrofida 180⁰ ga bursak bu tebranishning xarakteri o’zgarmaydi va bunday tebranishga simmetrik tebranish deyiladi va u sy bilan belgilanib chastota belgisining pastki indeksi sifatida yoziladi, . Chastotasi bo’lgan deformasion tebranish ham simmetrikdir, shuning uchun uni deb belgilaymiz. Lekin, chastota bilan tebranayotgan molekulani C₂ atrofida 180⁰ ga burish oldingi tebranish fazasiga teskari bo’lgan tebranishga olib keladi va shuning uchun ham bu tebranishga valent antisimmetrik tebranish deyiladi hamda u deb belgilanadi.