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Chimie · Glossaire

Qu'est-ce que « Constante d’anharmonicité, transition fondamentale, bande harmonique, bande chaude » ?

Aussi appelé : constante d'anharmonicite · transition fondamentale · bande harmonique · bande chaude

Définition 6.10 Chimie universitaire — 3e année · Chapitre 6 — Spectroscopies de rotation et de vibration

ω~exe\tilde\omega_ex_e est la constante d’anharmonicité. La transition fondamentale est v=1←0v = 1 \leftarrow 0 ; une bande harmonique correspond à v=n←0v = n \leftarrow 0 avec n≥2n \ge 2, faible parce que la règle Δv=±1\Delta v = \pm1 de l’oscillateur harmonique n’est que légèrement violée ; une bande chaude part d’un niveau excité, v=2←1v = 2 \leftarrow 1, et croît avec la température.

Exemples

Exemple 6.14 (Le chlorure d’hydrogène)

Pour HX35X2235Cl\ce{H^{35}Cl}, ω~e=2990.95 cm−1\tilde\omega_e = 2990.95\,\mathrm{cm}^{-1} et ω~exe=52.82 cm−1\tilde\omega_ex_e = 52.82\,\mathrm{cm}^{-1} : la transition fondamentale est à ω~e−2ω~exe=2885.3 cm−1\tilde\omega_e - 2\tilde\omega_ex_e = 2885.3\,\mathrm{cm}^{-1} et la première bande harmonique à 2ω~e−6ω~exe=5665.0 cm−12\tilde\omega_e - 6\tilde\omega_ex_e = 5665.0\,\mathrm{cm}^{-1}, un peu moins que le double de la fondamentale. Le modèle de Morse prévoit De=42 342 cm−1D_e = 42\,342\,\mathrm{cm}^{-1} et D0=40 860 cm−1D_0 = 40\,860\,\mathrm{cm}^{-1} ; le vrai D0D_0, tiré des enthalpies de formation de H, Cl et HCl à 0 K0\,\mathrm{K}, vaut 35 760 cm−135\,760\,\mathrm{cm}^{-1} (4.43 eV4.43\,\mathrm{eV}). Le potentiel réel s’aplatit plus vite qu’une courbe de Morse ajustée sur le fond : les extrapolations de Birge–Sponer à partir des niveaux les plus bas surestiment les énergies de dissociation.

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