Exp 6. Vibration-Rotation spectrum of HCl

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목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Experimental Method
4. Results and Discussion
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

1. Abstract
고전역학적 식으로는 원자 또는 분자 크기 입자의 행동을 완전히 나타낼 수 없다. 따라서 분자 스펙트럼과 그 속에 담겨있는 정보를 논의하려면, 분자의 양자화된 에너지 준위에 관한 식을 구하고, 이어서 선택규칙을 이용하여 허용되는 전이의 진동수를 구하는 것이 일반적인 방법이다. 이 실험에서는 HCl 원자간 결합을 확인하기 위해 IR Spectrophotometer로 얻어진 HCl 스펙트럼을 이용한다. 먼저, Sodium chloride 와 Sulfuric acid를 반응시켜 Hydrogen Chloride gas(HCl) 시료를 만든 후, FT-IR Spectrometer로 Vibration-Rotation spectrum을 얻어, wave number를 결정하고, HCl 원자간의 결합을 확인하는 방법으로, HCl 기체의 존재를 확인한다. 또한, HCl의 진동수와 m값을 구해 Rotational constant, Vibration-rotation interaction constant를 결정한다. 마지막으로, 이를 이용해 polynomial curve를 구하며, 결합 길이를 문헌 값과 비교해 본다.

<중 략>

4. Results and Discussion
(a) Calculation
1) Spectrum 결과
Figure2는 각각 HCl의 Low resolution Vibration-Rotateion Spectrum과Wavenumber 구간2500~3300이 확대된 High Resolution Vibration-Rotateion Spectrum이다. 오른쪽 그림을 보면, vibrational spectrum안에 수많은 rotational spectrum이 나타나는 것을 볼 수 있고, 그 중, 2900〖cm〗^(-1)의 Q branch를 기준으로 왼쪽은 P branch 영역, 오른쪽은 R branch 영역으로 표시된다. 이때 Q가지가 나타나지 않는 것은 이 분자의 경우 ∆J=0이 허용되지 않기 때문이다.

참고 자료

Physical chemistry 7th edition, Peter Atkins, p. 554
Physical chemistry 7th edition, Peter Atkins, p. 574
Physical chemistry a molecular approach, Donald A. McQuarrie, p.169, Table 5.1
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/molecule/vibspe.html
Physical Methods in Chemistry I Lab Manual, 2019
https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/7-5-strengths-of-ionic-and-covalent-bonds/
http://www.ksdf.or.kr/journal/board_files/V.29,no.4,Dec.1_1292.pdf