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Chimie · Glossaire

Qu'est-ce que « Énergie de dissociation spectroscopique » ?

Définition 6.11 Chimie universitaire — 3e année · Chapitre 6 — Spectroscopies de rotation et de vibration

L’énergie de dissociation spectroscopique d’une molécule est la profondeur de son potentiel, DeD_e, mesurée depuis le minimum, ou D0=De−G(0)D_0 = D_e - G(0), mesurée depuis le niveau le plus bas — par molécule et à 0 K0\,\mathrm{K}, contrairement à l’enthalpie de dissociation de liaison du volume de deuxième année, qui est une enthalpie molaire à 298 K298\,\mathrm{K}.

À gauche : le potentiel de Morse de HCl construit à partir de ses constantes spectroscopiques (trait plein), la parabole harmonique de même courbure (en tirets), et un niveau de vibration sur trois, tracé entre ses points de rebroussement ; les niveaux se resserrent vers D_e. À droite : le diagramme de Birge–Sponer des écarts ; l’aire grisée vaut D_0.
À gauche : le potentiel de Morse de HCl\ce{HCl} construit à partir de ses constantes spectroscopiques (trait plein), la parabole harmonique de même courbure (en tirets), et un niveau de vibration sur trois, tracé entre ses points de rebroussement ; les niveaux se resserrent vers DeD_e. À droite : le diagramme de Birge–Sponer des écarts ; l’aire grisée vaut D0D_0.

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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