Диаргон - Diargon

Для византийского музыкального символа, используемого в Unicode, см. Византийские музыкальные символы.

Диаргон

Имена
Другие имена димер аргона
Идентификаторы
Количество CAS	12595-59-4 Y
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение
PubChem CID	6432035
ИнЧИ InChI = 1S / 2Ar Ключ: XMPZLAQHPIBDSO-UHFFFAOYSA-N
Улыбки [Ar]. [Ar]
Характеристики
Химическая формула	Ar2
Молярная масса	79.896 г · моль^−1
Внешность	прозрачный газ
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Диаргон или димер аргона это молекула содержащий два аргон атомы. Обычно они очень слабо связаны между собой силы Ван дер Ваальса (а молекула Ван-дер-Ваальса ). Однако в возбужденное состояние, или же ионизированное состояние, два атома могут быть более тесно связаны вместе со значительными спектральными особенностями. В криогенные температуры, газ аргон может содержать несколько процентов молекул диаргона.^[1]

Теория

Энергия взаимодействия димера аргона

Два атома аргона притягиваются вместе силы Ван дер Ваальса когда далеко друг от друга. Когда они рядом, электростатические силы оттолкнуть их. Существует точка баланса, в которой сила Ван-дер-Ваальса совпадает с противодействующей силой отталкивания, где энергия минимальна, что представлено в виде впадины на графике зависимости энергии взаимодействия от расстояния. Это расстояние - это основное состояние невозбужденного димера аргона. В колеблющаяся молекула, расстояние между атомами отскакивает назад и вперед от одной стороны желоба к другой. Более быстрые вибрации поднимут состояние на более высокий уровень в энергетическом желобе. Если вибрация будет больше двух, молекула распадется. В вращающаяся молекула, то центробежная сила раздвигает атомы, но сила притяжения все еще может быть преодолена. Но если вращение слишком велико, атомы распадаются.

Характеристики

В энергия ионизации нейтральной молекулы составляет 14,4558 эВ (или 116593 см⁻¹).^[2]

В энергия диссоциации нейтрального Ar₂ в основном состоянии 98,7 см^−1[3] что в сотни раз слабее, чем у типичных молекул.^[1] Энергия диссоциации Ar₂⁺ составляет 1,3144 эВ или 10601 см⁻¹.^[4]

Ар₂ молекула может находиться в ряде различных колебательных и вращательных состояний. Если молекула не вращается, существует восемь различных колебательных состояний. Но если молекула вращается быстро, вибрация с большей вероятностью раздвинет ее, а на 30-м уровне вращения есть только два стабильных и один метастабильное состояние вибрации. В совокупности есть 170 различных стабильных возможностей. В метастабильных состояниях энергия будет высвобождаться, если молекула распадется на два отдельных атома, но для преодоления притяжения между атомами требуется некоторая дополнительная энергия. Квантовое туннелирование может привести к распаду молекулы без дополнительной энергии. Однако это требует времени, которое может варьироваться от 10⁻¹¹ секунды до нескольких столетий.^[1] Врезание молекул друг в друга также приводит к распаду молекул Ван-дер-Ваальса. В стандартных условиях это займет всего около 100 пикосекунды.^[1]

Возбужденные состояния

Нейтральный

99,6% изотопы аргона находятся ⁴⁰Ar, поэтому спектр, наблюдаемый в димере природного аргона, будет обусловлен ⁴⁰Ar⁴⁰Ar изотопомер.^[5] В следующей таблице перечислены различные возбужденные состояния.^[6]

Параметр	Те	ωе	ωеИксе	ωеуе	Bе	αе	γе	Dе	βе	ре	ν00	ре Å	ссылка
ЧАС											112033.9
грамм											110930.9
F 0^+ грамм											108492.2
E											107330
D											106029.5
С 0^+ грамм											95050.7
B^1Σты^+ 0^+ грамм											93241.26
А^3Σ2u^+1ты											92393.3
Икс^1Σграмм^+		31.92	3.31	0.11	0.060	0.004		76.9				3.8	[1][5]

Катион

Параметр	расставаться	Те	ωе	ωеИксе	ωеуе	Bе	αе	γе	Dе	βе	ре	ν00	ре Å	ссылка
D^2Σ1 / 2u^+	Ar^1S0 + Ar^+^2п1/2
C^2Π1 / 2u	Ar^1S0 + Ar^+^2п1/2	128 004	58.9	1.4					622 см^−1					[7]
B^2Π1/2 г	Ar^1S0 + Ar^+^2п3/2
C^2Π3 / 2u	Ar^1S0 + Ar^+^2п3/2	126884							311 см^−1					[7]
B^2Π3/2 г^+	Ar^1S0 + Ar^+^2п3/2								0,104 эВ					[3]
А^2Σ1 / 2u^+	Ar^1S0 + Ar^+^2п3/2	116591	307.0	2.05					622 см^−1 ? 1,361 эВ					[3][4][7]

Рекомендации

1. Юинг, Джордж Э. (июнь 1975 г.). «Структура и свойства молекул Ван-дер-Ваальса». Отчеты о химических исследованиях. 8 (6): 185–192. Дои:10.1021 / ar50090a001.
2. Dehmer, P.M .; Пратт, С. Т. (15 января 1982 г.). «Фотоионизация кластеров аргона». Журнал химической физики. 76 (2): 843–853. Bibcode:1982ЖЧФ..76..843Д. Дои:10.1063/1.443056.
3. Pradeep, T .; Niu, B .; Ширли, Д. А. (апрель 1993 г.). "Пересмотр фотоэлектронной спектроскопии димеров инертных газов: фотоэлектронный спектр димера аргона с колебательным разрешением" (PDF). Журнал химической физики. 98 (7): 5269–5275. Bibcode:1993ЖЧФ..98.5269П. Дои:10.1063/1.464926.
4. Signorell, R .; Wüest, A .; Меркт Ф. (22 декабря 1997 г.). «Первый адиабатический потенциал ионизации Ar2». Журнал химической физики. 107 (24): 10819–10822. Bibcode:1997ЖЧФ.10710819С. Дои:10.1063/1.474199.
5. Докен, Кейт К .; Шафер, Труди П. (июнь 1973 г.). «Спектроскопическая информация об основном состоянии Ar2, Kr2 и Xe2 из межатомных потенциалов». Журнал молекулярной спектроскопии. 46 (3): 454–459. Bibcode:1973JMoSp..46..454D. Дои:10.1016 / 0022-2852 (73) 90057-Х.
6. «Димер аргона». Стандартная справочная база данных NIST 69: Интернет-книга по химии NIST. Получено 19 февраля 2018.
7. Signorell, R .; Меркт Ф. (8 декабря 1998 г.). «Первые электронные состояния Ar2 + изучены с помощью фотоэлектронной спектроскопии высокого разрешения». Журнал химической физики. 109 (22): 9762–9771. Bibcode:1998ЖЧФ.109.9762С. Дои:10.1063/1.477646.

Дополнительные ссылки

• Parson, J.M .; Siska, P.E .; Ли Ю.Т. Межмолекулярные потенциалы из измерений дифференциального упругого рассеяния на скрещенных пучках. IV. Ar + Ar, J. Chem. Физ., 1972, 56, 1511.
• Лерой Р.Дж. Улучшенная спектральная энергия диссоциации Ar2 в основном состоянии // J. Chem. Физ., 1972, 57, 573.
• Настоящее, Р.Д., Диаметр столкновения и глубина ямы взаимодействия Ar-Ar, J. Chem. Физ., 1973, 58, 2659.
• Уилкинсон П.Г. Спектр поглощения аргона в области 1070–1135 Å // Кан. J. Phys., 1968, 46, 315.
• Tanaka, Y .; Йошино К. Спектр поглощения молекулы аргона в УФ-области вакуума // J. Chem. Физ., 1970, 53, 2012.
• Colbourn, E.A .; Дуглас А.Е. Спектр и кривая потенциала основного состояния Ar2 // J. Chem. Физ., 1976, 65, 1741.
• Huffman, R.E .; Larrabee, J.C .; Танака Ю. Редкие газовые континуальные источники света для фотоэлектрического сканирования в вакуумном ультрафиолете // Прикл. Опт., 1965, 4, 1581.
• Уилкинсон П.Г. Механизм континуума излучения аргона в вакуумном ультрафиолете. Я могу. J. Phys., 1967, 45, 1715.
• Танака Ю. Спектры непрерывного излучения инертных газов в вакуумной ультрафиолетовой области // Оптический журнал. Soc. Ам., 1955, 45, 710.
• Стриклер, Т.Д .; Аракава Э.Т. Оптическое излучение аргона, возбужденное альфа-частицами: исследования тушения, J. Chem. Физ., 1964, 41, 1783.
• Верховцева, Э.Т .; Фогель, Я.М .; Осыка В.С. О непрерывных спектрах инертных газов в вакуум-ультрафиолетовой области, полученных с помощью газоструйного источника // Оптика атмосферы и океана. Spectrosc. Англ. Перл., 1968, 25, 238, В оригинале 440.
• Hurst, G.S .; Bortner, T.E .; Стриклер Т.Д. Протонное возбуждение атома аргона // Физ. Мезомех. Ред., 1969, 178, 4.
• Tanaka, Y .; Jursa, A.S .; ЛеБлан Ф.Дж. Спектры непрерывного излучения инертных газов в вакуумной ультрафиолетовой области. II. Неон и гелий, J. Opt. Soc. Am., 1958, 48, 304. Michaelson, R.C .; Смит А.Л. Потенциальные кривые из континуумов излучения. IV. Верхнее состояние вакуума uv contiua Ar2, J. Chem. Phys., 1974, 61, 2566. [все данные]
• Morgan, C.E .; Фроммхольд Л. Рамановские спектры димеров Ван-дер-Ваальса в аргоне // Физ. Мезомех. Rev. Lett., 1972, 29, 1053.
• Фроммхольд, L .; Бейн, Р., Комментарии относительно "Рамановских спектров димеров Ван-дер-Ваальса в аргоне", J. Chem. Физ., 1975, 63, 1700.
• Cavallini, M .; Gallinaro, G .; Meneghetti, L .; Scoles, G .; Вальбуса У. Радужное рассеяние и межмолекулярный потенциал аргона // Chem. Phys. Lett., 1970, 7, 303.
• Barker, J.A .; Fisher, R.A .; Ваттс Р.О. Жидкий аргон: Монте-Карло и расчеты молекулярной динамики // Молекуляр. Физ., 1971, 21, 657.
• Maitland, G.C .; Смит Э.Б. Межмолекулярный парный потенциал аргона // Молекуляр. Физ., 1971, 22, 861.
• Настоящее, Р.Д., Диаметр столкновения и глубина лунки взаимодействия Ar-Ar, J. Chem. Физ., 1973, 58, 2659.
• Фотоионизация Ar2 с высоким разрешением. Журнал химической физики 76, 1263 (1982); https://doi.org/10.1063/1.443144 П. М. Демер
  • спектр от 800 до 850 Å
• Кривая потенциальной энергии пары ab initio для пары атомов аргона и теплофизические свойства разбавленного газообразного аргона. II. Теплофизические свойства аргона низкой плотности Экхард Фогель, Бенджамин Егер, Роберт Хеллманн и Эккард Бич Страницы 3335–3352 Опубликовано 7 октября 2010 г. https://doi.org/10.1080/00268976.2010.507557 (будем использовать формулу и рисовать график)
• Точный ab initio потенциал для димера аргона, включая высоко отталкивающую область Конрад Патковски, Гарольд Мурдачаев, Ченг-Мин Фоу и Кшиштоф Шалевич Страницы 2031–2045 Принято 12 сентября 2004 г., опубликовано онлайн: 21 февраля 2007 г. https://doi.org/10.1080/00268970500130241
• Спектр и кривая потенциала основного состояния Ar2 The Journal of Chemical Physics 65, 1741 (1976); https://doi.org/10.1063/1.433319 Э. А. Колборн, А. Э. Дуглас
• Межмолекулярный парный потенциал аргона G.C. Мейтленд и Э. Смит Страницы 861–868 | Поступило 27.10.1971 г. https://doi.org/10.1080/00268977100103181 Молекулярная физика. Международный журнал на стыке химии и физики. Том 22, 1971 - Выпуск 5.
• Журнал химической физики> Том 61, выпуск 8 Интерпретация спектров комбинационного рассеяния ван-дер-ваальсовых димеров в аргоне The Journal of Chemical Physics 61, 2996 (1974); https://doi.org/10.1063/1.1682453 Лотар Фроммхолд
• Том 23, выпуск 5, май 1980 г., страницы 499–502 Журнал количественной спектроскопии и переноса излучения О потенциальной функции Хульбурта-Хиршфельдера для молекулы Ar2 Сводеш Кумар Гошал; Санкар Сенгупта https://doi.org/10.1016/0022-4073(80)90052-7
• Volume 71, Issue 4> 10.1063 / 1.438529 Спектр излучения димеров инертных газов в вакуумной УФ-области. II. Вращательный анализ системы полос I Ar2 The Journal of Chemical Physics 71, 1780 (1979); https://doi.org/10.1063/1.438529 Д. Э. Фриман, К. Йошино и Ю. Танакам (1073,5–1081,5 Å)
• Визуализация структуры димера, тримера и тетрамера аргона и неона B. Ulrich, A. Vredenborg, A. Malakzadeh †, L. Ph. H. Schmidt, T. Havermeier, M. Meckel †, K. Cole, M Смоларски ‡, З. Чанг, Т. Янке и Р. Дёрнер J. Phys. Chem. А, 2011, 115 (25), стр 6936–6941 DOI: 10.1021 / jp1121245 http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.661.7525&rep=rep1&type=pdf
• Экспериментальные доказательства двух каналов распада при ионизации электронным ударом и фрагментации димера аргона Элиас Джаббур Аль Маалуф1, Сюэгуанг Рен2,3, Александр Дорн2 и Стефан Денифль. Журнал физики: серия конференций, том 635, Лептон - молекула и малое скопление http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/635/7/072062/pdf
• Рамановские исследования димеров аргона в сверхзвуковом расширении. I. Спектроскопия Х. П. Годфрид и Исаак Ф. Сильвера Phys. Rev. A 27, 3008 - опубликовано 1 июня 1983 г. https://pure.uva.nl/ws/files/2168366/46711_214418y.pdf https://doi.org/10.1103/PhysRevA.27.3008
• Наблюдение диссоциативной рекомбинации Ne + 2 и Ar + 2 непосредственно в основное состояние атомов-продуктов G. B. Ramos, M. Schlamkowitz, J. Sheldon, K. A. Hardy, J. R. Peterson Phys. Ред. A 51, 2945 - Опубликовано 1 апреля 1995 г. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.51.2945
• Исследование диссоциативной рекомбинации Ar + 2 методом времяпролетной спектроскопии G. B. Ramos, M. Schlamkowitz, J. Sheldon, K. Hardy, and J. R. Peterson Phys. Rev. A 52, 4556 - Опубликовано 1 декабря 1995 г. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.52.4556