الانكسار المولي وتحديد بنية الجزيئات. الانكسار الجزيئي أوجد الانكسار الجزيئي

تعتمد جميع طرق دراسة قابلية الاستقطاب تقريبًا على التغيرات في خصائص الضوء أثناء تفاعله مع المادة. الحالة المقيدة هي مجال كهربائي ثابت.

لا يتطابق المجال المحلي الداخلي F الذي يعمل على الجزيء مع المجال الخارجي E المفروض على العازل الكهربائي. لحساب ذلك، عادة ما يتم استخدام نموذج لورنتز. وفقا لهذا النموذج

و = (ه + 2) ∙ ه / 3،

حيث e هو ثابت العزل الكهربائي (النفاذية).

مجموع العزوم ثنائية القطب المستحثة في كل جزيء من جزيئات N 1 الموجودة في وحدة الحجم هو استقطاب المادة

P = N 1 ∙a∙F = N 1 ∙a∙E∙(e+2)/3,

حيث a هي الاستقطاب.

يوصف الاستقطاب المولي (سم3/مول) بمعادلة كلاوسيوس-موسوتي

P = (e-1) / (e+2)∙M/r = 2.52∙10 24 ∙a,

في نظام SI (F∙m 2 ∙mol -1)

P = N∙a / 3∙e 0 = 2.52∙10 37 ∙a

في حالة المتغير الحقل الكهربائيبما في ذلك مجال الموجة الضوئية، تظهر مكونات الاستقطاب المختلفة، بسبب تحول الإلكترونات والنوى الذرية، حسب التردد.

بالنسبة للعوازل غير القطبية، وفقًا لنظرية ماكسويل، e = n 2، لذلك، مع الاستبدال المناسب، يتم الحصول على معادلة لورنتز-لورنتز للانكسار الجزيئي

R = (ن 2 –1) / (ن 2 +2)∙M / ص = 4/3∙p∙N∙a,

حيث n هو معامل الانكسار؛ ص - الكثافة. N هو عدد أفوجادرو.

يمكن لمعادلة مماثلة أن تصف الانكسار المحدد

(ن 2 –1) / (ن+2)∙1/ص = 4/3∙ص∙N 1 ∙أ.

الانكسار الجزيئي هو استقطاب مول واحد من المادة في المجال الكهربائي لموجة ضوئية ذات طول معين. هذا هو المعنى المادي للانكسار الجزيئي.

عند استقراءه إلى طول موجي لا نهائي، يتم الحصول على الاستقطاب الإلكتروني P e:

P e = P ¥ = (ن 2 ¥ -1)/(ن 2 ¥ +2)∙M/r = 4/3∙N∙a e

الحساب من الانكسار الجزيئي هو الطريقة الوحيدة المستخدمة عمليًا لإيجاد متوسط الاستقطاب a، cm 3. استبدال القيم العددية للثوابت يعطي

أ = 0.3964∙10 24 ∙R ¥ .

يتضمن التحديد التجريبي للانكسار الجزيئي قياسات معامل الانكسار والكثافة.

العقار الأكثر أهميةالانكسار الجزيئي هو المضافة. تتيح إمكانية الحساب المسبق لقيمة الانكسار من الزيادات في الذرات والروابط المقابلة، في بعض الحالات، تحديد المركب الكيميائي بدقة، وكذلك دراسة التفاعلات الناتجة داخل الجزيئات وبين الجزيئات بناءً على انحرافات التجربة من الحساب.

يكون انكسار الخليط مضافًا - انكسارًا محددًا بواسطة الكسور الكتلية للمكونات w، الجزيئي - بواسطة الكسور المولية x، مما يجعل من الممكن حساب انكسار المواد من بيانات الحلول. إذا أشرنا إلى معاملات المذيب بالمؤشر 1، والمادة المذابة بالرقم 2، والحل بالرقم 1.2، فسنحصل على

ر 2 =1/و 2 ×[(ن 1.2 2 – 1)/(ن 1.2 2 + 2) × (م 2 و 2 + م 1 (1 – و 2))/ر 1.2 – ر 1 × (1 – و٢)] .

عند التعبير عن التركيز بالشامات لكل 1 لتر (C)، لدينا

ر 2 =(ن 1 2 –1)/(ن 1 2 +2)(م 2 /ص 1 –1000/ج(ص 1.2 –ص 1)/ص 1)+1000/C((ن 1, 2 2 –1)/(ن 1,2 2 +2)–(ن 1 2 –1)(ن 1 2 +2)).

يتم الحصول على أفضل النتائج من خلال الاستقراء الرسومي أو التحليلي للانكسار أو مؤشرات الانكسار وكثافات المحاليل للتخفيف اللانهائي. إذا تم التعبير عن اعتماد تركيز الأخير بواسطة المعادلات

ص 1,2 = ص 1 ×(1 + ب×ث 1),

ن 1,2 = ن 1 × (1 + ز×ث 2)،

ثم الانكسار المحدد

¥ ر 2 = ر 1 (1-ب) + 3ن 1 2 جم/ص 1 (ن 1 2 + 2) 2 .

عند إجراء القياسات في المحاليل، من الضروري استيفاء شروط تجريبية معينة، على وجه الخصوص، استخدام أقصى تركيزات ممكنة من الحليلة.

4.1.1 حساب قيم استقطاب الذرات والجزيئات من بيانات قياس الانكسار.وقد حصل بوتشر، بناءً على نموذج أونساجر، على معادلة الانكسار الجزيئي في الصورة

R=4/3pNa9n 2 /((ن 2 +2)[(2ن 2 +1)–أ/ص 3 (2ن 2 –2)]),

حيث r هو نصف قطر الجزيء.

تسمح هذه المعادلة بتحديد قابلية الاستقطاب والأحجام الجزيئية في وقت واحد.

أصبح الحساب التقريبي لقابلية الاستقطاب الذري كجزء معين من قابلية الاستقطاب الإلكتروني أو الانكسار الجزيئي واسع الانتشار: P a = kP e، حيث يكون المعامل k 0.1 أو 0.05.

4.1.2. الطبيعة المضافة للانكسار الجزيئي والاستقطاب.الأساس الذي يتم عليه استخدام الاستقطاب لتأسيسه التركيب الكيميائيوتوزيع الإلكترونات وطبيعة التفاعلات داخل الجزيئات، وتكوين الجزيئات وتشكلها، أصبحت فكرة إضافة الكميات الجزيئية. وفقًا لمبدأ الجمع، يتم تعيين قيمة معينة للمعلمة المعنية لكل جزء هيكلي - رابطة كيميائية، أو ذرة، أو مجموعة من الذرات، أو حتى أزواج إلكترون فردية. يتم تمثيل القيمة الجزيئية كمجموع على هذه الأجزاء الهيكلية. أي جزيء هو نظام من الذرات أو الروابط التي تتفاعل مع بعضها البعض. تفترض الإضافة الصارمة أن معلمات كل جزء هيكلي تظل دون تغيير أثناء الانتقال من جزيء يحتوي عليه إلى آخر. وتؤدي أي تفاعلات إلى تغيرات في خواص الذرات والروابط أو إلى ظهور مساهمات إضافية في الكميات الجزيئية. وبعبارة أخرى، فإن القيمة المضافة للخاصية المخصصة لكل ذرة لا تعتمد فقط على طبيعتها، ولكن أيضًا على بيئتها في الجزيء. لذلك لا شيء خاصية فيزيائيةلا يمكن أن تكون مضافة بشكل صارم. في مثل هذه الحالة، يجب تعديل الطريقة التي يتم بها استخدام مبدأ الجمع مع شروط محددة معينة.

حتى الآن، ظهر اتجاهان رئيسيان في تطوير وتطبيق مخططات الاستقطاب الإضافي. من ناحية، فإن اعتماد معلمات قابلية استقطاب الذرات أو الروابط على بيئتها يجبرنا على تحديد المخطط الإضافي، وإدخال، على سبيل المثال، زيادات لذرات أي عنصر في حالات تكافؤ مختلفة أو أنواع مختلفة من الروابط؛ ثم تؤخذ في الاعتبار طبيعة الاستبدال عند الذرة المجاورة، الخ. في الحد، يؤدي هذا النهج إلى مجموعة من الاستقطابات لكل جزء أو إلى حساب متوسط الاستقطابات وتباين الخواص الكبيرة الوحدات الهيكلية، وهو نوع من "الجزيء الفرعي" الذي يأخذ في الاعتبار التفاعلات داخلها تلقائيًا.

الاتجاه الثاني هو استخدام بعض المخططات المضافة واعتبار جميع الانحرافات عنه كمظاهر للتفاعلات.

يعتبر النهج الأول أكثر قبولا عند البحث البنية المكانيةالجزيئات، عندما يكون تحديد تأثيرات التأثير المتبادل غير مهم.

ويستخدم النهج الثاني بشكل رئيسي في التحليل الهيكل الإلكترونيجزيئات صلبة.

في عام 1856، أشار بيرثيلوت إلى وجود علاقة بسيطة بين الانكسارات الجزيئية للأعضاء المجاورة في سلسلة متماثلة:

R n–1 – R n = const = R CH 2

وفقًا لهذه المعادلة، يمكن اعتبار الانكسار الجزيئي للعضو n من السلسلة المتماثلة بمثابة مجموع الانكسارات الجزيئية للعضو الأول ومجموعات n-1 CH 2:

R n = R 1 + (n–1)∙R CH2 ,

حيث ن – رقم سريعضو في السلسلة المتماثلة.

في الكيمياء، يتم استخدام مخططين لحساب الانكسار الجزيئي - بواسطة الذرات والروابط التي تشكل المركب قيد الدراسة.

وفقًا للمخطط الأول، يعتمد الانكسار الجزيئي لبعض مجموعات المركبات فقط على طبيعة وعدد الذرات الموجودة في الجزيء، ويمكن حسابه عن طريق جمع الانكسارات الذرية المميزة لعنصر معين:

R(C n H m O p X g)=n×R C +m×R H +p×R O +g×R X ,

حيث R(C n H m O p X g) هو الانكسار الجزيئي للمركب ذو التركيبة C n H m O p X g ؛ آر سي، آر إتش، إلخ. – الانكسارات الذرية للكربون والهيدروجين والعناصر الأخرى.

وفي الحالة الثانية، يتم حساب الانكسار الجزيئي من الروابط. تم تسهيل استخدام مخطط الحساب هذا من خلال تحديد تأثير طبيعة الروابط على الانكسار الجزيئي، والذي كان له تأثير أهمية عظيمة، لأن فتح إمكانية استخدام الانكسار الجزيئي لتحديد البنية المواد العضوية. وقد تبين أن قيمة الانكسار الجزيئي تعكس أيضًا طبيعة روابط العناصر الأخرى. بالإضافة إلى طبيعة الذرات المكونة للرابطة وتعدد الرابطة، تم إثبات تأثير الدورات المجهدة على الانكسار الجزيئي وتم اشتقاق زيادات خاصة لحلقات الكربون ثلاثية الأعضاء ثم رباعية الأعضاء.

في المجموعات الوظيفية المعقدة التي تحتوي على عناصر متعددة التكافؤ (–NO 2 , –NO 3 , –SO 3 , إلخ.) من المستحيل تحديد الانكسارات الذرية بدقة دون افتراضات مشروطة، لذلك بدأ استخدام الانكسارات الجماعية للجذور.

بعد ذلك، وجد أن قيم الانكسار الجزيئي يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال عدد وخصائص الإلكترونات الأعلى (التكافؤ) المشاركة في تكوين الروابط الكيميائية، بالإضافة إلى أن طبيعة الروابط الكيميائية تلعب دورًا حاسمًا. في هذا الصدد، اقترح ستيجر (1920)، ثم فاجانز وكلور اعتبار الانكسار الجزيئي بمثابة مجموع انكسارات الرابطة. على سبيل المثال، بالنسبة للميثان 4:

R CH4 = RC + 4R H = 4R CH

R C-H = R H + 1/4×R C

R CH2 = R C + 2×R H = R CC + 2×R C-H

R C - C = 1/2×R C

تعتبر طريقة حساب الروابط باستخدام الانكسارات أكثر اتساقًا وبساطة ودقة. في الكيمياء، يتم استخدام كل من انكسارات الروابط والانكسارات الذرية.

تتمتع موجات الضوء بتردد تذبذب عالي؛ في مجالها الكهرومغناطيسي، ليس لدى ثنائي القطب الدائم للجزيء القطبي الوقت الكافي لتوجيه نفسه أثناء تذبذب واحد، وليس لدى نوى الذرات الوقت الكافي للانتقال إلى الجانب

من مركز تركيز الشحنات الموجبة . لذلك في المعادلة الحدين الأخيرين يساوي صفر ويتم تحديد الاستقطاب الجزيئي عن طريق الاستقطاب الحثّي (الإلكتروني)، وفي هذه الحالة يتم الاستقطاب الإلكتروني للجزيء

يمثل تغيرا في حالة السحب الإلكترونية التي تتشكل الروابط الكيميائيةبين الذرات، والكمية هي كمية جزيئية مهمة، وتسمى الانكسار الجزيئي ويتم تعيينها

من المعروف من نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية للضوء أنه بالنسبة للأطوال الموجية البعيدة جدًا عن منطقة امتصاصها بواسطة جزيئات المادة، تكون المساواة صحيحة، حيث n هو معامل انكسار الضوء لأطوال موجية معينة. ومن هنا تصبح المعادلة (III.1):

ومن المعادلة (II1.2) يتضح أن لها البعد الحجمي، مما يعني أن الانكسار الجزيئي يعبر عن حجم جميع الجزيئات الموجودة في المول الواحد من المادة ويميز قابلية استقطاب جميع الإلكترونات الموجودة فيه. الانكسار الجزيئي مستقل عمليا عن درجة الحرارة و حالة التجميعمواد. على عكس عزم ثنائي القطب، فهو كمية عددية.

يمكن تمثيل الانكسارات الجزيئية للمركبات بشكل جمعي، أي كمجموع انكسارات الأجزاء المكونة للجزيء (قاعدة الجمع). يمكن اعتبار الأخير روابط أو ذرات (أيونات). إن انكسارات الرابطة لها معنى فيزيائي حقيقي، حيث توجد سحابة إلكترونية قابلة للاستقطاب مركب كيميائيينتمي إلى الروابط وليس إلى الذرات الفردية. بالنسبة للمركبات متجانسة القطب، تستخدم الانكسارات الذرية في كثير من الأحيان في الحسابات، وتستخدم الانكسارات الأيونية في حسابات المركبات الأيونية.

تُستخدم المضافة الانكسارية على نطاق واسع كوسيلة بسيطة وغير موثوقة للتحقق من صحة البنية المقترحة للجزيء. في هذه الحالة، يقومون بما يلي: يحسبون القيمة النظرية للانكسار لكل بنية محتملة باستخدام قاعدة الجمع ومقارنتها مع انكسار مادة معينة تم العثور عليها تجريبيًا. لتحديد القيمة التجريبية، يتعين على المرء عمليًا العثور على قيمتي n وd فقط في المعادلة (II 1.2). على سبيل المثال

mor, experience"™5 قيمة ثنائي إيثيل كبريتيد هي 28.54. يتم حساب القيمة النظرية على أساس الهيكلية المتوقعة

وباستخدام قيم انكسار الرابطة (الجدول 3) نحصل على القيمة التالية:

ويؤدي الحساب بواسطة الانكسارات الذرية أيضًا إلى نتيجة مماثلة:

تشير مصادفة قيم Y التي تم الحصول عليها تجريبيا ونظريا إلى صحة الافتراضات الصيغة الهيكليةكبريتيد ثنائي الإيثيل.

الجدول 3

الانكسارات الذرية وانكسارات السندات

عند دراسة المركبات ذات الروابط المتعددة المتناوبة، يلاحظ وجود فرق بين القيم المحسوبة والتجريبية لـ /\m، وهو ما يتجاوز حدود الأخطاء التجريبية. يفسر هذا التناقض بالتغير في طبيعة الرابطة نتيجة لتفاعل الذرات غير المتصلة مباشرة ويسمى تمجيد الانكسار (يشار إليه بـ ER). يتم إدخال قيمة التمجيد كمصطلح إضافي في مجموع انكسارات الذرات. عادة، يزداد التمجيد بشكل كبير مع زيادة عدد الروابط المترافقة، مما يشير إلى زيادة في حركة الإلكترونات n.

من نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية للضوء، يترتب على ذلك أنه بالنسبة للأطوال الموجية البعيدة بشكل كبير عن منطقة امتصاصها بواسطة جزيئات المادة، تكون المساواة صحيحة:

حيث n∞ هو معامل انكسار الضوء لأطوال موجية معينة.

وبأخذ ذلك بعين الاعتبار فإن معادلة كلاوسيوس-موسوتي (15) تأخذ الشكل التالي:

[ سم3/(جم مول)] (19)

يتضح من التعبير الناتج أن مؤشر RM، المسمى الانكسار المولي، له بُعد حجم الجزيئات الموجودة في 1 مول من المادة.

تم اشتقاق المعادلة (15)، والتي تسمى معادلة لورنتز-لورنتز، في عام 1880 بشكل مستقل من قبل H. Lorentz وL. Lorentz.

من الناحية العملية، غالبًا ما يستخدم مؤشر الانكسار المحدد r، أي انكسار جرام واحد من المادة. ترتبط الانكسارات النوعية والمولية بالعلاقة: R = r∙M، حيث M هي الكتلة المولية.

وبما أن N في المعادلة (19) تتناسب طردياً مع الكثافة فيمكن تمثيلها بالشكل التالي:

[سم3/جم] (20)

كشف H. Lorentz وL. Lorentz عن المعنى المادي لمفهوم الانكسار - كمقياس للاستقطاب الإلكتروني ووضع أساس نظري متين لعقيدة الانكسار.

إن قيمة الانكسار النوعي مستقلة عمليا عن درجة الحرارة والضغط وحالة تجميع المادة.

في ممارسة البحثبالإضافة إلى الانكسار المولي والمحدد RM وr، تُستخدم أيضًا مشتقات أخرى من مؤشرات الانكسار n (الجدول 2).

معامل انكسار المواد غير القطبية عمليا لا يعتمد على تردد الموجات الضوئية وبالتالي فإن المعادلة (19) صالحة في جميع الترددات. على سبيل المثال، بالنسبة للبنزين n2 = 2.29 (الطول الموجي 289.3 نانومتر)، بينما ε = 2.27. لذلك، إذا كان استخدام معامل انكسار الطيف المرئي كافيًا لإجراء حسابات تقريبية للانكسار، فمن الضروري إجراء حسابات دقيقة باستخدام صيغة كوشي:

ن LA = ن ∞ + أ / lect2، (21)

حيث n هو معامل الانكسار عند الطول الموجي ؛

أ هو معامل تجريبي.

الجدول 2: الثوابت الانكسارية

اسم	تعيين	منطقة التطبيق
معامل الانكسار		خصائص نقاوة المواد. تحليل الأنظمة الثنائية للمواد
انكسار محدد		خصائص نقاوة المواد. تحديد تركيز المادة
الانكسار الجزيئي		تحديد قيم بعض الثوابت الذرية والجزيئية. تحديد بنية الجزيئات العضوية
التشتت النسبي		تحليل المخاليط المعقدة. تحديد بنية الجزيئات العضوية

للمواد القطبية ε > n2. بالنسبة للمياه، على سبيل المثال، n2 = 1.78 (589.3 = 589.3 نانومتر)، و ε = 78. علاوة على ذلك، في هذه الحالات، من المستحيل استقراء nπ مباشرة باستخدام صيغة كوشي نظرًا لحقيقة أن معامل انكسار المواد القطبية يتغير غالبًا بشكل غير طبيعي مع التردد. ومع ذلك، لا توجد عادة حاجة لإجراء مثل هذا الاستقراء، نظرًا لأن الانكسار هو كمية مضافة ويتم الحفاظ عليه إذا تم قياس معاملات الانكسار لجميع المواد عند طول موجي معين. تم اختيار الخط الأصفر في طيف الصوديوم (5D = 589.3) لهذا الطول الموجي القياسي. توفر الجداول المرجعية بيانات خاصة بهذا الطول الموجي. وبالتالي، لحساب الانكسار الجزيئي (بالسم3/مول)، يتم استخدام صيغة يتم فيها استبدال n∞ بـ nD.

الانكسار المولي

أين ن؟ - معامل انكسار الضوء لأطوال موجية معينة.

وبأخذ ذلك بعين الاعتبار فإن معادلة كلاوسيوس-موسوتي (15) تأخذ الشكل التالي:

[سم 3 /(جم مول)] (19)

يتضح من التعبير الناتج أن مؤشر RM، المسمى الانكسار المولي، له بُعد حجم الجزيئات الموجودة في 1 مول من المادة.

تم اشتقاق المعادلة (15)، والتي تسمى معادلة لورنتز-لورنتز، في عام 1880 بشكل مستقل من قبل H. Lorentz وL. Lorentz.

من الناحية العملية، غالبًا ما يستخدم مؤشر الانكسار المحدد r، أي انكسار جرام واحد من المادة. ترتبط الانكسارات النوعية والمولية بالعلاقة: R = r M، حيث M هي الكتلة المولية.

وبما أن N في المعادلة (19) تتناسب طردياً مع الكثافة فيمكن تمثيلها بالشكل التالي:

[سم 3 /ز] (20)

إن قيمة الانكسار النوعي مستقلة عمليا عن درجة الحرارة والضغط وحالة تجميع المادة.

في الممارسة البحثية، بالإضافة إلى الانكسار المولي والمحدد R M و r، يتم استخدام مشتقات أخرى من مؤشرات الانكسار n (الجدول 2).

معامل انكسار المواد غير القطبية عمليا لا يعتمد على تردد الموجات الضوئية وبالتالي فإن المعادلة (19) صالحة في جميع الترددات. على سبيل المثال، بالنسبة للبنزين n 2 = 2.29 (الطول الموجي 289.3 نانومتر)، بينما e = 2.27. لذلك، إذا كان استخدام معامل انكسار الطيف المرئي كافيًا لإجراء حسابات تقريبية للانكسار، فمن الضروري إجراء حسابات دقيقة باستخدام صيغة كوشي:

ن = ن؟ + a/l2, (21) حيث nl هو معامل الانكسار عند الطول الموجي l؛

أ هو معامل تجريبي.

الجدول 2: الثوابت الانكسارية

بالنسبة للمواد القطبية e > n 2. بالنسبة للمياه، على سبيل المثال، n 2 = 1.78 (l = 589.3 نانومتر)، وe = 78. علاوة على ذلك، في هذه الحالات، من المستحيل استقراء n l مباشرة باستخدام صيغة كوشي نظرًا لحقيقة أن معامل الانكسار للمواد القطبية غالبًا ما يكون يتغير بشكل غير طبيعي مع التردد. ومع ذلك، لا توجد عادة حاجة لإجراء مثل هذا الاستقراء، نظرًا لأن الانكسار هو كمية مضافة ويتم الحفاظ عليه إذا تم قياس معاملات الانكسار لجميع المواد عند طول موجي معين. تم اختيار الخط الأصفر في طيف الصوديوم لهذا الطول الموجي القياسي (l D = 589.3). توفر الجداول المرجعية بيانات خاصة بهذا الطول الموجي. وبالتالي، لحساب الانكسار الجزيئي (بالسنتيمتر 3 / مول)، استخدم الصيغة التي فيها n؟ تم استبداله بـ ن د.

5. تطبيق قياس الانكسار لتحديد المواد ومراقبة الجودة.

6. فيز. أساسيات الطريقة الاستقطابية.

7. اعتماد زاوية دوران مستوى الاستقطاب على بنية المادة.

10. فيز. أساسيات قياس الكلى وقياس التعكر.

11. أجهزة تحليل قياس الكلى.

12. تطبيق قياس الكلى وقياس التعكر.

13. الخصائص الأساسية للإشعاع الكهرومغناطيسي. تصنيف طرق التحليل الطيفي.

14. فيز. أساسيات التحليل الطيفي.

15. أنواع وخصائص التحولات الإلكترونية.

16. الاعتماد على عدد الطاقة الإضافية. من الموضع في الجدول.

17. الطبقة. العناصر الكيميائية حسب قدرتها على الإثارة. والتأين.

18. مخططات تحولات الطاقة في الذرات.

20. اعتماد الأطوال الموجية لخطوط الطيف على موضعها في الجدول.

22. العوامل المؤثرة في شدة الطيف الخطوط في أطياف الانبعاث الذري.

23. عرض الخط الطيفي. أسباب التوسع.

24. مخططات تحولات الطاقة في الجزيئات.

26*. شروط وآلية الانحلال وإثارة المادة في التحليل الطيفي للانبعاث الذري اللهبي.

27. شروط وآلية ذرات وإثارة المادة في التحليل الطيفي للانبعاث الذري بالقوس والشرارة.

25. رسم تخطيطي ووظائف المكونات الرئيسية لمطياف الانبعاث الذري. الخصائص الأساسية لمطياف الانبعاث الذري.

28. تصميم ومبدأ تشغيل البلازماترون ثلاثي الأنابيب لتحليل الانبعاثات الذرية باستخدام البلازما المقترنة حثياً.

29. طرق عزل الخطوط الطيفية التحليلية للعناصر من الإشعاع متعدد الألوان للعينة التي تم تحليلها. مخطط ومبدأ تشغيل جهاز أحادي اللون من نوع التشتت.

30. أنواع أجهزة الكشف عن مطياف الانبعاث الذري. مبدأ عملهم.

33. مزايا وعيوب التسجيل الفوتوغرافي لأطياف الانبعاث الذري.

31. أساسيات التحليل النوعي للانبعاثات الذرية. تحديد الأطوال الموجية للخطوط الطيفية المميزة للعناصر.

33. تحديد شدة الخط الطيفي لعنصر ما أثناء التسجيل الفوتوغرافي للطيف.

34. شبه الكمية. طريقة المقارنة في تحليل الانبعاثات الذرية.

35. الطريقة شبه الكمية للأزواج المتماثلة في تحليل الانبعاثات الذرية.

36. الطريقة شبه الكمية لظهور وتضخيم الخطوط الطيفية في تحليل الانبعاثات الذرية.

32. معادلة لوماكين-شيبي.

37. طرق التحليل الكمي الدقيق للانبعاثات الذرية باستخدام المعايير.

38-39. الأحكام العامة لنظرية aac.

41. ذرات اللهب في تحليل الامتصاص الذري: الشروط، الآلية

29. أحادي اللون

39. تصميم ومبدأ تشغيل مصباح تفريغ الغاز بدون إلكترود.

30. أجهزة الكشف

26. تحضير العينات للتحليل بطرق التحليل الطيفي الذري البصري

45. الأسس الفيزيائية للتحليل الطيفي للأشعة السينية.

46. مخطط إثارة وانبعاث الخطوط الطيفية للأشعة السينية. حافة الامتصاص الحرجة.

47. أجهزة تشتيت وكشف مطياف الأشعة السينية.

48. أساسيات الجودة والكمية في التحليل الطيفي للأشعة السينية

49. مخطط التنفيذ، مزايا وعيوب تحليل انبعاث الأشعة السينية.

50. مخطط التنفيذ، مزايا وعيوب تحليل مضان الأشعة السينية.

3. تشتت معامل الانكسار. اعتماد معاملات الانكسار على درجة الحرارة والضغط. الانكسار المولي.

تربط نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية للوسائط الشفافة بين معامل الانكسار n وثابت العزل الكهربائي  بالمعادلة: =n 2 (1). يرتبط استقطاب الجزيء P بثابت العزل الكهربائي للوسط: P = P def + P op = (-1)/(+ 2) (M /d) = 4/3 N A , (2) ) حيث P def هو استقطاب التشوه ; P أو - الاستقطاب الاتجاهي؛ M هو الوزن الجزيئي للمادة. د-كثافة المادة؛ N A - رقم Avagadro؛  هي قابلية استقطاب الجزيء. بتعويض n 2 في المعادلة (2) بدلاً من  و  el، بدلاً من ، نحصل على (n 2 - 1)/ (n 2 + 2) (M /d) = 4/3 N A  el = R el = R M ( 3) هذه الصيغة تسمى صيغة لورنتز-لورنتز، قيمة R M فيها هي الانكسار المولي. ويترتب على هذه الصيغة أن قيمة RM، التي يتم تحديدها من خلال معامل انكسار المادة، تعمل كمقياس للاستقطاب الإلكتروني لجزيئاتها. في الدراسات الفيزيائية والكيميائية، يتم استخدام الانكسار النوعي أيضًا: g = R M / M = (n 2 1)/ (n 2 + 2) (1/d) (4)

الانكسار المولي له البعد الحجمي لكل 1 مول من المادة (سم 3 / مول)، والانكسار النوعي له البعد الحجمي لكل 1 جرام (سم 3 / جم). بالنظر تقريبًا إلى الجزيء باعتباره كرة نصف قطرها g m مع سطح موصل، فقد تبين أن  el = g M 3. في هذه الحالة، R M = 4/3  N A g 3 (5)، أي. الانكسار المولي يساوي الحجم الداخلي لجزيئات 1 مول من المادة. بالنسبة للمواد غير القطبية R M =P، بالنسبة للمواد القطبية R M أقل من P بمقدار استقطاب الاتجاه.

كما يلي من المعادلة (3)، يتم تحديد قيمة الانكسار المولي فقط من خلال الاستقطاب ولا تعتمد على درجة الحرارة وحالة تجميع المادة، أي. هو ثابت مميز للمادة.

الانكسار هو مقياس لاستقطاب غلاف الإلكترون الجزيئي. يتكون الغلاف الإلكتروني للجزيء من أغلفة الذرات التي تشكل الجزيء. ولذلك، إذا قمنا بتعيين قيم انكسار معينة للذرات أو الأيونات الفردية، فإن انكسار الجزيء سيكون مساويا لمجموع انكسارات الذرات والأيونات. عند حساب انكسار الجزيء من خلال انكسارات الجزيئات المكونة له، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار حالات التكافؤ للذرات، وخصائص ترتيبها، والتي يتم تقديم مصطلحات خاصة لها - زيادات متعددة (كربون مزدوج وثلاثي) الكربون) والروابط الأخرى، بالإضافة إلى تصحيحات للموقع الخاص للذرات والمجموعات الفردية في الجزيء: Rm= Ra+Ri, (6)، حيث R A وRi عبارة عن انكسارات ذرية وزيادات متعددة للروابط، على التوالي، وهي الواردة في الكتب المرجعية.

المعادلة (6) تعبر عن قاعدة الجمع للانكسار المولي. الطريقة الأكثر تبريرًا فيزيائيًا هي حساب الانكسار المولي كمجموع انكسارات ليس للذرات، بل للروابط (CH-H، O-H، N-H، وما إلى ذلك)، نظرًا لأن إلكترونات التكافؤ هي التي يستقطبها الضوء , تشكيل رابطة كيميائية.

يتم حساب الانكسار المولي للمركبات المبنية من الأيونات كمجموع الانكسارات الأيونية.

يمكن استخدام قاعدة الجمع (6) لتحديد بنية الجزيئات: قارن Rm، الموجود من البيانات التجريبية باستخدام المعادلة (3)، مع تلك المحسوبة باستخدام المعادلة (6) للبنية المتوقعة للجزيء.

في بعض الحالات، ما يسمى تمجيد الانكسار، والذي يتكون من زيادة كبيرة في القيمة التجريبية R M لا مقارنة بتلك المحسوبة بالمعادلة (6). يشير تمجيد الانكسار إلى وجود روابط متعددة مترافقة في الجزيء. يرجع انكسار التمجيد في الجزيئات ذات هذه الروابط إلى حقيقة أن الإلكترونات الموجودة فيها تنتمي إلى جميع الذرات التي تشكل نظام الاقتران ويمكنها التحرك بحرية على طول هذا النظام، أي. تتمتع بقدرة عالية على الحركة، وبالتالي زيادة الاستقطاب في المجال الكهرومغناطيسي.

تحدث الجمعية أيضًا لانكسار المخاليط والمحاليل السائلة - انكسار الخليط يساوي مجموع انكسارات المكونات مقسومًا على حصصها في الخليط. للانكسار المولي خليط ثنائيوفقا لقاعدة الجمع يمكننا أن نكتب: R=N 1 R 1 +(1 N 1)R 2 , (7)

بالنسبة للانكسار النوعي r = f 1 r 1 + (lf 1)r 2 (8)، حيث N 1 و f 1 هما الكسور المولية والوزنية للمكون الأول.

يمكن استخدام هذه الصيغ لتحديد تكوين المخاليط وانكسار المكونات. بالإضافة إلى التركيب الكيميائي للمادة، يتم تحديد قيمة معامل الانكسار من خلال الطول الموجي للضوء الساقط ودرجة حرارة القياس. كقاعدة عامة، مع زيادة الطول الموجي، ينخفض معامل الانكسار، ولكن بالنسبة لبعض المواد البلورية لوحظ سلوك شاذ لهذا الاعتماد. يتم تحديد الانكسارات في أغلب الأحيان للأطوال الموجية (خط Na الأصفر - خط D-589nm، خط الهيدروجين الأحمر - خط C-656nm، خط الهيدروجين الأزرق - خط F-486nm).

ويسمى اعتماد الانكسار أو معامل انكسار الضوء على الطول الموجي بالتشتت. يمكن أن يكون مقياس التشتت هو الفرق بين قيم مؤشرات الانكسار المقاسة عند أطوال موجية مختلفة، ما يسمى. متوسط التباين. مقياس التشتت هو التشتت النسبي:  F , C , D =(n f – n C)/(n D -l)]10 3 (9)، حيث n f , n C , n D هي معاملات انكسار يتم قياسها للخطوط خطوط F وC الهيدروجين والصوديوم D. التشتت النسبي  F، C، D حساس جدًا لوجود وموضع الروابط المزدوجة في الجزيء.

تعتمد قيمة معامل الانكسار للمادة أيضًا على درجة حرارة القياس. مع انخفاض درجة الحرارة، تصبح المادة أكثر كثافة بصريا، أي. يزيد معامل الانكسار. ولذلك، عند إجراء قياسات الانكسار، من الضروري ترموستات مقياس الانكسار. بالنسبة للغازات، يعتمد معامل الانكسار أيضًا على الضغط. يتم التعبير عن الاعتماد العام لمعامل انكسار الغاز على درجة الحرارة والضغط بالصيغة: n-1=(n 0 -1)(P/760)[(1+P)/(1+t) ( 10)، حيث n هو معامل الانكسار عند الضغط P ودرجة الحرارة ر° ج; ن 0 - معامل الانكسار في الظروف العادية؛ ف - الضغط ك ملم زئبق. فن.؛  و  - معاملات تعتمد على طبيعة الغاز .