Übungen zur Vorlesung Physikalische und Theoretische Chemie IV

- Molekülspektroskopie -

Besprechung am Mi 2.12.1998 um 14:00 Uhr im Seminarraum der PC, Hans-Sommer-Str. 10



 

Übungsblatt 5   Spektroskopie homonuklearer Moleküle
 

Gehen Sie für die folgenden Aufgaben von der energetischen Reihenfolge aus:
g < 1σu < 2σg < 2σu < 1πu < 3σg < 1πg < u< 4σg< 4σu< 2πu< 5σg< 2πg< 5σu
 
 

Aufgabe 1  - F2
Die MO-Elektronenkonfigurationen für F2 im Grundzustand ist [KK 2σg2u2g2u4g4]
Wie ist das spektroskopische Termsymbol für den Molekülzustand?
Welche Terme ergeben sich, wenn Sie ein 1πg Elektron in das 3σu-Orbital anregen?
Welche Chemie erwarten Sie?
 

Aufgabe 2  - N2
Die MO-Elektronenkonfigurationen für N2 im Grundzustand ist [KK 2σg2u2g2u4]
Wie ist das spektroskopische Termsymbol für den Molekülzustand?
Promovieren Sie nun ein πu Elektron in das 1πg-Orbital.
Wie lauten nun die Termsymbol für die neue [KK 2σg2u2g2u3g] - Konfiguration?
Welche Terme ergeben sich, wenn Sie ein 3σg Elektron in das 1πg-Orbital anregen  [KK 2σg2u2gu4g ]?
Welche elektronischen Übergänge zwischen dem Grundzustand und den angeregten Zuständen gibt es?
Ist die Bindungsstärke der angeregten Zustände größer, gleich oder kleiner als die des Grundzustandes?
 

Aufgabe 3  - heterogene Moleküle
Berechnen Sie für das LiH-Molekül die exakten Energien des bindenden und des antibindenden σ-Molekülorbitals, die sich aus dem Li-2s-Atomorbital und dem H-1s-Atomorbital zusammensetzen (unter Vernachlässigung der 2p-Orbitale). Lösen Sie dazu die quadratische Gleichung (αLi - E) · (αH - E) - (β - E·S)2 = 0, die sich aus den Säkulargleichungen ergibt, indem Sie folgende Werte (vorher) einsetzen:

αLi = -0,23         αH = -0,39         β = -0,21          S = 0,47

Zeichnen Sie ein Termschema.
Die αi bezeichnen die Energien der entsprechenden Atomorbitale, β ist das Wechselwirkungsintegral òjHHjLi dV (nicht ausrechnen, nur zur Begriffserklärung !), S ist das Überlappungsintegral.