Drgania własne cząsteczki

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Drgania normalne)
Skocz do: nawigacja, szukaj

Drgania własne cząsteczki nazywane są w chemii jej drganiami normalnymi. Każde drganie swobodne układu o n stopniach swobody można zapisać jako pewną sumę n drgań własnych (normalnych), które spełniają warunki ich wzajemnej ortogonalności.

W chemii drganie normalne to:

  • niezależny, zsynchronizowany ruch atomów lub grup atomów, którego wzbudzenie nie prowadzi do wzbudzenia któregokolwiek z pozostałych drgań normalnych[1].
  • jednoczesny ruch wszystkich zrębów atomowych molekuły odbywający się z jednakową częstością i zgodnie w fazie[2].

Przykładowo, drgania atomów w cząsteczce wody można przedstawić jako złożenie 3 drgań normalnych, drgania te kolejno odpowiadają głównie za: symetryczne rozciąganie cząsteczki, niesymetryczne rozciąganie oraz za jej zginanie.

Podział drgań normalnych[edytuj]

Podział według zmian w długościach wiązań lub kątach walencyjnych[edytuj]

Wiele drgań normalnych polega głównie na oscylacjach w jednej grupie funkcyjnej (zob. drganie charakterystyczne). Klasyfikuje się je ze względu na dominujące ruchy w cząsteczce, na:

  • drgania rozciągające zwane również walencyjnymi – drgania zmieniające głównie długości wiązań;
  • drgania zginające – drgania zmieniające głównie kąty płaskie między wiązaniami (kąty walencyjne);
  • drgania w płaszczyźnie (ang. in plane);
  • drgania poza płaszczyznę (ang. out of plane) – drgania zmieniające głównie kąty dwuścienne między wiązaniami (kąty torsyjne).

Podział według symetrii wychyleń[edytuj]

  • drgania symetryczne
  • drgania asymetryczne.

Galeria drgań normalnych[edytuj]

Drgania normalne tetraedrycznej cząsteczki.

Przypisy

  1. P W Atkins, Chemia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN 2001, ISBN 83-01-13502-6
  2. Z. Kęcki, Podstawy Spektroskopii molekularnej, 1998, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa