Diargon

Diargon
Diargon-3D-vdW.png
Nazwy
Inne nazwy
dimer argonu
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
Identyfikator klienta PubChem
  • InChI=1S/2Ar
    Klucz: XMPZLAQHPIBDSO-UHFFFAOYSA-N
  • [Ar]. [Ar]
Nieruchomości
ar 2
Masa cząsteczkowa 79,896 g · mol -1
Wygląd przezroczysty gaz
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).

Diargon lub dimer argonu to cząsteczka zawierająca dwa atomy argonu . Zwykle jest to tylko bardzo słabo związane siłami van der Waalsa ( cząsteczka van der Waalsa ). Jednak w stanie wzbudzonym lub stanie zjonizowanym te dwa atomy mogą być ściślej związane ze sobą, ze znaczącymi cechami widmowymi. W temperaturach kriogenicznych gaz argonowy może zawierać kilka procent cząsteczek diargonu.

Teoria

Energia interakcji dimeru argonu

Dwa atomy argonu są przyciągane do siebie przez siły van der Waalsa, gdy znajdują się daleko od siebie. Kiedy są blisko, siły elektrostatyczne je odpychają. Istnieje punkt równowagi, w którym siła van der Waalsa odpowiada przeciwnej sile odpychania, gdzie energia jest minimalna, co jest reprezentowane jako dolina na wykresie energii interakcji w funkcji odległości. Ta odległość jest stanem podstawowym niewzbudzonego dimeru argonu. W wibrującej cząsteczce odległość między atomami odbija się do tyłu i do przodu z jednej strony koryta na drugą. Szybsze wibracje zmuszą stan do wyższych poziomów w korycie energii. Jeśli wibracja jest zbyt duża, cząsteczka rozpadnie się. W obracającej się cząsteczce siła odśrodkowa rozdziela atomy, ale nadal można ją pokonać siłą przyciągania. Ale jeśli rotacja jest zbyt duża, atomy się rozpadają.

Nieruchomości

Energia jonizacji obojętnej cząsteczki wynosi 14,4558 eV (lub 116593 cm -1 ).

Energia dysocjacji obojętnego Ar 2 w stanie podstawowym wynosi 98,7 cm −1 i jest setki razy mniejsza niż typowych cząsteczek. Energia dysocjacji Ar 2 + wynosi 1,3144 eV lub 10601 cm -1 .

Ar 2 może istnieć w wielu różnych stanach wibracyjnych i rotacyjnych. Jeśli cząsteczka się nie obraca, istnieje osiem różnych stanów wibracyjnych. Ale jeśli cząsteczka wiruje szybko, wibracje z większym prawdopodobieństwem ją rozbiją, a na 30. poziomie rotacji istnieją tylko dwa stabilne i jeden metastabilny stan wibracji. W połączeniu istnieje 170 różnych możliwości, które są stabilne. W stanach metastabilnych energia zostanie uwolniona, jeśli cząsteczka rozpadnie się na dwa oddzielne atomy, ale do pokonania przyciągania między atomami potrzebna jest dodatkowa energia. Tunelowanie kwantowe może spowodować rozpad cząsteczki bez dodatkowej energii. Jednak wymaga to czasu, który może wahać się od 10-11 sekund do kilku stuleci. Cząsteczki zderzające się ze sobą powodują również rozpad cząsteczek van der Waalsa. W standardowych warunkach zajmuje to tylko około 100 pikosekund .

Stany podniecenia

Neutralny

99,6% izotopów argonu to 40 Ar, więc widmo obserwowane w naturalnym dimerze argonu będzie spowodowane izotopomerem 40 Ar 40 Ar . W poniższej tabeli wymieniono różne stany wzbudzone.

Parametr T e ω e ω mi x e ω e y e B e α e γ e D e β e r e ν 00 R e Å ref
H 112033.9
G 110930.9
F 0
+ g
108492.2
mi 107330
D 106029.5
do 0
+ gr
95050.7
0 b 1 Σ u +
+ sol
93241.26
A 3 Σ 2u + 1u _ 92393.3
X 1 Σ g + 31.92 3.31 0,11 0,060 0,004 76,9 3.8

Kation

Parametr zerwać T e ω e ω mi x e ω e y e B e α e γ e D e β e r e ν 00 R e Å ref
re 2 Σ 1/2u + 0 Ar 1 S + Ar + 2 P 1/2
do 2 Π 1/2u 0 Ar 1 S + Ar + 2 P 1/2 128 004 58,9 1.4 622 cm -1
B 2 Π 1/2g 0 Ar 1 S + Ar + 2 P 3/2
do 2 Π 3/2u 0 Ar 1 S + Ar + 2 P 3/2 126884 311 cm -1
B 2 Π 3/2g + 0 Ar 1 S + Ar + 2 P 3/2 0,104 eV
A 2 Σ 1/2u + 0 Ar 1 S + Ar + 2 P 3/2 116591 307.0 2.05 622 cm -1 ± 1,361 eV

Dodatkowe referencje

  • Proboszcz, JM; Siska, PE; Lee, YT, Potencjały międzycząsteczkowe z pomiarów różnicowego rozpraszania sprężystego wiązki skrzyżowanej. IV. Ar + Ar, J. Chem. Phys., 1972, 56, 1511.
  • LeRoy, RJ, Ulepszona energia dysocjacji spektroskopowej dla Ar2 w stanie podstawowym, J. Chem. Phys., 1972, 57, 573.
  • Obecny, RD, Średnica kolizji i głębokość studni interakcji Ar-Ar, J. Chem. Phys., 1973, 58, 2659.
  • Wilkinson, PG, Widmo absorpcyjne argonu w regionie 1070–1135 Å, Can. J. Phys., 1968, 46, 315.
  • Tanaka, Y.; Yoshino, K., Widmo absorpcyjne cząsteczki argonu w obszarze próżniowo-UV, J. Chem. Fiz., 1970, 53, 2012.
  • Colbourn, EA; Douglas, AE, Krzywa potencjału widma i stanu podstawowego Ar2, J. Chem. Phys., 1976, 65, 1741.
  • Huffman, RE; Larrabee, JC; Tanaka, Y., Źródła światła kontinuum gazu rzadkiego do skanowania fotoelektrycznego w ultrafiolecie próżniowym, Appl. Opt., 1965, 4, 1581.
  • Wilkinson, PG, Mechanizm kontinuum emisji argonu w ultrafiolecie próżniowym. Mogę. J. Phys., 1967, 45, 1715.
  • Tanaka, Y., Ciągłe widma emisyjne gazów rzadkich w obszarze ultrafioletu próżni, J. Opt. soc. Popr., 1955, 45, 710.
  • Strickler, TD; Arakawa, ET, Emisja optyczna z argonu wzbudzona cząstkami alfa: badania hartowania, J. Chem. Phys., 1964, 41, 1783.
  • Verkhovtseva, ET; Fogel, Ya.M.; Osyka, VS, O ciągłych widmach gazów obojętnych w obszarze próżniowo-ultrafioletowym uzyskanych za pomocą źródła strumienia gazu, Opt. Spektrosc. angielski Tłum., 1968, 25, 238, w oryginale 440.
  • Hurst, GS; Bortner TE; Strickler, TD, Protonowe wzbudzenie atomu argonu, Phys. Obj., 1969, 178, 4.
  • Tanaka, Y.; Jursa, AS; LeBlanc, FJ, Ciągłe widma emisyjne gazów rzadkich w obszarze ultrafioletu próżni. II. Neon i hel, J. Opt. soc. Am., 1958, 48, 304. Michaelson, RC; Smith, AL, Krzywe potencjału z kontinuów emisji. IV. Górny stan próżni uv contiua Ar2, J. Chem. Phys., 1974, 61, 2566. [wszystkie dane]
  • Morgan, CE; Frommhold, L., Widma Ramana dimerów van der Waalsa w argonie, Phys. Wielebny Lett., 1972, 29, 1053.
  • Frommhold, L.; Bain, R., Komentarze dotyczące „Widm Ramana dimerów van der Waalsa w argonie”, J. Chem. Phys., 1975, 63, 1700.
  • Cavallini, M.; Gallinaro, G.; Meneghetti, L.; Scoles, G.; Valbusa, U., Rainbow rozpraszanie i potencjał międzycząsteczkowy argonu, Chem. fizyka Lett., 1970, 7, 303.
  • Barker, JA; Fisher, RA; Watts, RO, Ciekły argon: Monte Carlo i obliczenia dynamiki molekularnej, Mol. Phys., 1971, 21, 657.
  • Maitland, Wielka Brytania; Smith, EB, Międzycząsteczkowy potencjał pary argonu, Mol. Phys., 1971, 22, 861.
  • Obecny, RD, Średnica kolizji i głębokość studni interakcji Ar-Ar, J. Chem. Phys., 1973, 58, 2659.
  • Fotojonizacja Ar2 w wysokiej rozdzielczości The Journal of Chemical Physics 76, 1263 (1982); https://doi.org/10.1063/1.443144 Widmo PM
    • Dehmera od 800 do 850Å
  • Krzywa energii potencjalnej pary ab initio dla pary atomów argonu i właściwości termofizyczne dla rozcieńczonego gazowego argonu. II. Właściwości termofizyczne argonu o małej gęstości Eckhard Vogel, Benjamin Jäger, Robert Hellmann & Eckard Bich Strony 3335–3352 Opublikowano 7 października 2010 r . https://doi.org/10.1080/00268976.2010.507557
  • Dokładny potencjał ab initio dla dimeru argonu, w tym wysoce odpychający region Konrad Patkowski, Garold Murdachaew, Cheng-Ming Fou i Krzysztof Szalewicz Strony 2031–2045 Zaakceptowano 12 września 2004 r., Opublikowano online: 21 lutego 2007 r. https://doi.org/10.1080/00268970500130241
  • Widmo i krzywa potencjału stanu podstawowego Ar2 The Journal of Chemical Physics 65, 1741 (1976); https://doi.org/10.1063/1.433319 EA Colbourn i AE Douglas
  • Potencjał par międzycząsteczkowych argonu GC Maitland i EB Smith Strony 861–868 | Otrzymano 27 października 1971 https://doi.org/10.1080/00268977100103181 Molecular Physics An International Journal at the Interface Between Chemistry and Physics Tom 22, 1971 – wydanie 5
  • The Journal of Chemical Physics > Tom 61, wydanie 8 Interpretacja widm ramanowskich dimerów van der Waalsa w argonie The Journal of Chemical Physics 61, 2996 (1974); https://doi.org/10.1063/1.1682453 Lothar Frommhold
  • Tom 23, wydanie 5, maj 1980, strony 499–502 Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer O funkcji potencjału Hulburta-Hirschfeldera dla cząsteczki Ar2 Swadesh Kumar Ghoshal; Sankar Sengupta https://doi.org/10.1016/0022-4073(80)90052-7
  • Tom 71, Zeszyt 4 > 10.1063/1.438529 Widmo emisyjne dimerów gazów rzadkich w próżniowym obszarze UV. II. Analiza rotacyjna układu pasm I Ar2 The Journal of Chemical Physics 71, 1780 (1979); https://doi.org/10.1063/1.438529 DE Freeman, K. Yoshino i Y. Tanakam (1073,5–1081,5 Å)
  • Obrazowanie struktury argonu i neonu Dimer, trimer i tetramer B. Ulrich, A. Vredenborg, A. Malakzadeh†, L. Ph.H. Schmidt, T. Havermeier, M. Meckel†, K. Cole, M Smolarski‡, Z. Chang, T. Jahnke i R. Dörner J. Phys. chemia A, 2011, 115 (25), s. 6936–6941 DOI: 10.1021/jp1121245 http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.661.7525&rep=rep1&type=pdf
  • Eksperymentalne dowody na istnienie dwóch kanałów rozpadu w elektronowej jonizacji i fragmentacji dimeru argonu Elias Jabbour Al Maalouf1, Xueguang Ren2,3, Alexander Dorn2 i Stephan Denifl Journal of Physics: Conference Series, Volume 635, Lepton – Molecule and Small Cluster http: // iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/635/7/072062/pdf
  • Badania ramanowskie dimerów argonu w ekspansji naddźwiękowej. I. Spektroskopia HP Godfried i Isaac F. Silvera Phys. Wersja A 27, 3008 – opublikowano 1 czerwca 1983 r. https://pure.uva.nl/ws/files/2168366/46711_214418y.pdf
  • Obserwacja rekombinacji dysocjacyjnej Ne+2 i Ar+2 bezpośrednio do stanu podstawowego atomów produktu GB Ramos, M. Schlamkowitz, J. Sheldon, KA Hardy i JR Peterson Phys. Wersja A 51, 2945 – opublikowano 1 kwietnia 1995 r . https://doi.org/10.1103/PhysRevA.51.2945
  • Badania rekombinacji dysocjacyjnej Ar+2 metodą spektroskopii czasu przelotu GB Ramos, M. Schlamkowitz, J. Sheldon, K. Hardy i JR Peterson Phys. Wersja A 52, 4556 – opublikowano 1 grudnia 1995 r . https://doi.org/10.1103/PhysRevA.52.4556