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Blatt 2

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Instrumentelle Analytik
Übungen - Blatt2 - Atome Moleküle
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Blatt2_AtomeMoleküle_Uebung_BA.doc
Aufgabe 1: Verständnisfragen
1) Was bedeutet Russel-Saunders-Kopplung ?
2) Das Termsymbol eines Atomzustandes ist 2P3/2 .
Welchen Wert besitzt die Spinquantenzahl S, die Bahndrehimpulsquantenzahl L und die
Gesamtdrehimpulsquantenzahl J.
3) Warum liegt der 3P-Term (L = 1) des Na-Atoms höher als der 3S-Term (L = 0)
4) Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Lebensdauer  eines angeregten Zustands und
der natürlichen Linienbreite f des Übergangs aus diesem Zustand ?
5) Nach welcher Regel bestimmt man die Zahl der Schwingungsmoden in einem Molekül ?
6) Was bedeutet “Interkombinationsverbot“ ?
7) Erläutern Sie das Franck-Condon-Prinzip bei vibronischen Übergängen in einem Molekül.
Aufgabe 2: Spektrale Eigenschaften
He-Atome in einer Plasmafackel bei T = 3000 K absorbieren Licht auf dem Übergang 21S0  31P1 .
(siehe auch Abb. im Skript). Die Differenz der Termwerte beträgt 19932 cm-1 .
Die Lebensdauern der Zustände sind (31P1) = 1,4 ns und (21S0) = 1 ms.
a) Bei welcher Wellenlänge (in nm) liegt die Resonanzlinie und welche Energie (in eV) hat ein
absorbiertes Photon ?
b) Wie groß ist ihre natürliche Linienbreite ?
c) Wie groß ist die Dopplerbreite ?
Aufgabe 3: Schwingungsmoden
Welche Normalschwingungen sind beim linearen Acetylen-Molekül C2H2 anregbar ?
Illustrieren Sie diese schematisch durch Bewegungspfeile der Atome.
Aufgabe 4: Schwingungsmoden
Welche lokalisierten Schwingungen besitzt eine CH2-Gruppe , wenn das C-Atom mit 2 -Bindungen
an das Restmolekül gebunden ist (sp3-Hybrid) ?
Illustrieren Sie diese schematisch.
Aufgabe 5: Ramanspektrometrie*
Im Streulicht einer Gaswolke, die mit 500 nm bestrahlt wird, findet man eine Raman-Linie bei
518,5 nm. Folgende Moleküle kommen in Frage (in Klammern die Wellenzahlen der ramanaktiven Schwingungen): CO2 (1286 cm-1); CS2 ( 656 cm-1); HCN ( 713 cm-1); H2O (1596 cm-1).
a) Welche Verbindung ist in der Gaswolke vorhanden?
b) Bei welcher Wellenlänge muss eine zweite Raman-Linie im Streulichtspektrum auftreten?
c) Ist diese zweite Linie intensiver oder weniger intensiv als die erste? (Begründung!)
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Gesundheitswesen
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