Qarshi davlat universiteti kimyo-biologiya fakulteti noorganik kimyo kafedrasi
Download 1.21 Mb. Pdf ko'rish
|
FTU
|
1-LABORATORIYA MASHG’ULOTI
Ultrabinafsha (UB) va infraqizil (IQ)-spektroskopiya 1.1. Spektr olishga namunalar tayyorlash va spektr olish. Ультрабинафша ва кўринувчан соҳалардаги ютилишни ўлчаш асбоблари Spektroskopiya mavzusiga kirish Kimyogarlar elektromagnit nurlarining turli shakllari atomlar va molekulalar bilan oʻzaro qanday taʼsirda boʻlishini oʻrganadilar. Ushbu oʻzaro taʼsir spektroskopiya deb ataladi. Elektromagnit nurlanishning har xil turlari boʻlgani kabi biz foydalanadigan yorugʻlik chastotasiga qarab turli xil spektroskopiya mavjud. Muhokamamizni UB spektroskopiyasidan boshlaymiz, yaʼni spektrning ultrabinafsha (UB) va koʻrinadigan diapazonlarida (toʻlqin uzunligi 10−700 nm10−700 nm10, minus, 700, start text, space, n, m, end text) fotonlar yutilayotgan yoki qaytayotganda atomlar va molekulalar ichida nima sodir boʻlishini koʻrib chiqamiz. UB+ spektroskopiya Biz atomlar va molekulalar qanday qilib fotonlarni yutishi va shu tarzda ularning energiyasini oʻziga olishi haqida aytib oʻtdik. Fotonning yutilgan yoki chiqaradigan energiyasiga qarab turli xil hodisalar yuz berishi mumkin. Biz vodorod atomi elektromagnit spektrning koʻrinadigan yoki UB sohasida nurni yutganda sodir boʻlishi mumkin boʻlgan eng oddiy holatni koʻrib chiqishdan boshlaymiz. Agar atom UB fotoni yoki koʻrinadigan nur fotonini yutsa, bu fotonning energiyasi ushbu atom elektronlaridan birini yuqori energetik sathga koʻtarishi mumkin. Elektronning quyi energetik sathdan yuqori energetik sathga yoki yuqoriroq energiya sathidan pastroq energiya sathiga oʻtishining bunday harakati oʻtish deb ataladi. Oʻtish jarayoni sodir boʻlishi uchun yutilgan fotonning energiyasi 222 energetik sath orasidagi energiya farqidan katta yoki unga teng boʻlishi kerak. Biroq elektron qoʻzgʻalgan va yuqori energiya sathida boʻlganida u tinch va turgʻun holatida boʻlganidan koʻra beqarorroq boʻladi. Shunday qilib, elektron tezda pastroq energiya sathiga qaytadi va shu bilan energiya sathlari farqiga teng boʻlgan foton chiqaradi. (Bularning barchasi haqida tasavvurga ega boʻlishni istasangiz, YouTube dagi ushbu video ajoyib namunadir: https://www.youtube.com/watch?v=4jyfi28i928 ) Vodorod atomida yuqori energetik sathdan ikkinchi energetik sathga oʻtishi Balmer seriyasi deb ataladi. Energiya sathlari orasidagi masofa qanchalik katta boʻlsa, elektron pastroq energiya holatiga tushganda fotonning chastotasi shunchalik yuqori boʻladi. Vodorod atomida yuqori energiya sathidan 222-energiya sathiga tushgan qoʻzgʻalgan elektronlar turli xil chastotadagi fotonlar va shu bilan birga, turli xil ranglarni ajratib chiqaradi. Yuqoridagi diagrammada vodorod atomi uchun mumkin boʻlgan turli xil energetik sathdagi oʻtishlarning soddalashtirilgan tasviri mavjud. Eʼtibor bering, energetik sathlari orasidagi oʻtish qanchalik katta boʻlsa, shunchalik koʻproq energiya yutiladi/ajraladi. Shuning uchun yuqori chastotali fotonlar katta energetik oʻtishlari bilan bogʻliq. Masalan, elektron uchinchi energetik sathdan ikkinchi energetik sathga tushganda u qizil nur fotonini chiqaradi (toʻlqin uzunligi taxminan 700 nm700 nm700, start text, space, n, m, end text); ammo elektron oltinchi energetik sathdan ikkinchi energetik sathga (katta oʻtish) tushganda u qizil nurga qaraganda chastotasi yuqori boʻlgan (va shuning uchun energiyasi ham kattaroq) binafsha nurning fotonini chiqaradi (toʻlqin uzunligi taxminan 400 nm400 nm400, start text, space, n, m, end text). Har bir elementning elektronlari uchun energetik oʻtishlari oʻziga xosdir va ular bir-biridan ajralib turadi. Shunday qilib, maʼlum bir atom tomonidan chiqarilgan nur ranglarini oʻrganish orqali biz uning elementini uning emission spektri asosida aniqlashimiz mumkin. Quyida baʼzi keng tarqalgan elementlar uchun emission spektrlarning bir nechta namunalari keltirilgan: H, He, N, O, Ar, Ne, Xe va Hg uchun atom emission spektrlari. Turli elementlar uchun atom emission spektrlar. Har bir spektrdagi har bir ingichka chiziq atomdagi energiya sathlari oʻrtasida yagona, oʻziga xos oʻtishga toʻgʻri keladi. Rasm Rokester texnologiya institutiga tegishli, CC BY-NC-SA 2.0 . Har bir emission spektr ayni bir elementga xos boʻlgani sababli biz har bir spektrni maʼlum elementning “barmoq izi” deb hisoblashimiz mumkin. Ingichka chiziqlar har bir elementdagi elektronlar qoʻzgʻalgan holatdan pastroq energiya holatiga tushganda ajralib chiqadigan nurning maʼlum bir toʻlqin uzunligini bildiradi. Olimlar qoʻzgʻalgan atomlardan tarqalayotgan nurning turli xil toʻlqin uzunliklarini ajratishni prizma orqali uddalaydilar, u refraksiya jarayoni orqali turli xil toʻlqin uzunliklarini ajratib beradi. Biroq prizmasiz, biz yorugʻlikning har xil toʻlqin uzunliklarini alohida birma-bir koʻrmaymiz, ammo barchasi bir- biriga uygʻunlashgan holda boʻladi. Shunday boʻlsa-da, har bir element tomonidan chiqarilgan rang yetarlicha farq qiladi, bu odatda laboratoriyada foyda beradi. Laboratoriyada biz koʻpincha elementlarni olovda sinash orqali ajratib olishimiz mumkin. Quyidagi rasmda mis metalli yoki tarkibida mis mavjud boʻlgan tuzlar yoqilganda paydo boʻladigan xarakterli yashil olov tasvirlangan. (Yodda tuting, issiqlik energiyasi bu – elektromagnit nurlanishining bir turi boʻlib, u har bir atomdagi elektronlarni qoʻzgʻatishga qodir.) Mis metalli boʻlagi ochiq olovda yoqilganda yashil rang chiqaradi. Har bir mis atomiga xos boʻlgan elektron oʻtishlar tufayli mis metalli alangaga duch kelganda xarakterli yashil rang chiqaradi. Rasm Wikipediaʼdan, CC BY-SA 3.0 . Agar laboratoriyada tarkibidagi elementlarni aniqlash uchun nomaʼlum namunani sinab koʻrsak, biz har doim olov sinovidan foydalanishimiz mumkin va biz koʻrgan olov rangiga asoslanib xulosa chiqarishimiz mumkin. (Olov sinovlarini qoʻllash haqida koʻproq maʼlumot olish uchun ushbu videoni koʻrib chiqing: https://www.youtube.com/watch?v=9oYF-HxtoYg ) Download 1.21 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|