—
deux angles, si la molécule est linéaire. Il y a deux
3°
ÉLECTRONIQUES. — L’énergie d’un état électro—
degrés de liberté derotation.
—
nique donné pour une molécule diatomique varie avec
11 reste donc ;
la distance internucléaire mais est représentée de
,
_
manière assez simple. Pour les molécules polyato_
Ba —6_
degres de liberte ou modes normaux de
miques, l’énergie électronique dépend aussi de la géo—
v1brat10n pour une
molécule non linéaire;
métrie de la molécule. Pour la représenter, il faudrait
_
degrés de liberté ou modes normaux de
un
diagramme à plusieurs dimensions qui, le plus
Vibration pour une molécule linéaire.
souvent, est impossible à tracer étant donné le grand
Parmi ces modes normaux de vibration, on disnombre de paramètres structuraux qui interviennent.
tingue ;
On se contente de tracer des traits horizontaux pour
_
schématiser les niveaux d’énergie des états électro—
des vibrations de valence (stretching vibrations)
niques. Les intervalles qui séparent ces niveaux
(VOÏT g. 9-2);
s’obtiennent à partir des spectres électroniques (voir
—
des vibrations de déformation angulaire (bending
paragraphe 2_3)_
vibrations) (voir g. 9.2).
Remarque : On vériera que pour des molécules
1 _5 ÉNERGIE DE TRANSLATION
linéaires, comme C02, la distinction entre ces deux
types de vibration est nette; les vibrations de valence ne
La théorie cinétique des gaz nous enseigne que
modient pas les angles de 113Î5011a tandis que les
l’énergie cinétique moyenne de translation d’une molévibrations de déformation les modient. Pour les
cule est égale à %kT (%kT par degré de liberté). Cette
_
molécules non linéaires, comme H20» la dÏSÜDCÜOH €St
énergie de translation est responsable de la pression
moins nette. Chaque mode de vibration a un caractère
exercée par les molécules gazeuses sur les parois du
plus ou moins accentué de l’un et l’autre type.
récipient qui les contient.
b)
Niveaux d’énergie
'
9'13
_
1°
ROTATIONNELS. —— Les molécules linéaires ont un
z
moment d’inertie unique I et l’énergie de rotation est
_
donnée par la relation :
h2
]
1
_
…E
ger“
+ )
i
qui a la même forme que l’énergie
d’une molécule di0
atomique.
/
Y
Les molécules non linéaires ont deux ou trois
moments d’inertie principaux et le diagramme des
'
_
\ ,
,
niveaux d’énergie de rotation est plus compliqué que
L
-
celui des molécules linéaires.
‘
.
x
_
2°
VIBRATIÔNNELS. — Chaque
.
mode normal de
_
’
vibration a une.fréquence propre déterminée
et conduit
Trois degrés de liberté detrànslation
à'un diagramme d’énergie. Chacun de GES diagrammes
__
_
__
indique les énergies permises quand
la,molécule vibre
,
suivant le mode normal considéré. À un instant donné,
,
Tout mouvement de translation peut être con—
tous les modes normaux ne sont pas fOrcément dans
sidéré comme une combinaison des mouvements de
.
le même état quantique. Certains peuvent se trouver
translation
suivant trois axes
orthogonaux.
dans l’état fondamental (U
et d’autres dans un état
A chaque degré
de hberté correspond l’energie
excité (v>0).
'
‘
=
%kT qui vaut, à la température ordinaire (25 C),
deux angles, si la molécule est linéaire. Il y a deux
3°
ÉLECTRONIQUES. — L’énergie d’un état électro—
degrés de liberté derotation.
—
nique donné pour une molécule diatomique varie avec
11 reste donc ;
la distance internucléaire mais est représentée de
,
_
manière assez simple. Pour les molécules polyato_
Ba —6_
degres de liberte ou modes normaux de
miques, l’énergie électronique dépend aussi de la géo—
v1brat10n pour une
molécule non linéaire;
métrie de la molécule. Pour la représenter, il faudrait
_
degrés de liberté ou modes normaux de
un
diagramme à plusieurs dimensions qui, le plus
Vibration pour une molécule linéaire.
souvent, est impossible à tracer étant donné le grand
Parmi ces modes normaux de vibration, on disnombre de paramètres structuraux qui interviennent.
tingue ;
On se contente de tracer des traits horizontaux pour
_
schématiser les niveaux d’énergie des états électro—
des vibrations de valence (stretching vibrations)
niques. Les intervalles qui séparent ces niveaux
(VOÏT g. 9-2);
s’obtiennent à partir des spectres électroniques (voir
—
des vibrations de déformation angulaire (bending
paragraphe 2_3)_
vibrations) (voir g. 9.2).
Remarque : On vériera que pour des molécules
1 _5 ÉNERGIE DE TRANSLATION
linéaires, comme C02, la distinction entre ces deux
types de vibration est nette; les vibrations de valence ne
La théorie cinétique des gaz nous enseigne que
modient pas les angles de 113Î5011a tandis que les
l’énergie cinétique moyenne de translation d’une molévibrations de déformation les modient. Pour les
cule est égale à %kT (%kT par degré de liberté). Cette
_
molécules non linéaires, comme H20» la dÏSÜDCÜOH €St
énergie de translation est responsable de la pression
moins nette. Chaque mode de vibration a un caractère
exercée par les molécules gazeuses sur les parois du
plus ou moins accentué de l’un et l’autre type.
récipient qui les contient.
b)
Niveaux d’énergie
'
9'13
_
1°
ROTATIONNELS. —— Les molécules linéaires ont un
z
moment d’inertie unique I et l’énergie de rotation est
_
donnée par la relation :
h2
]
1
_
…E
ger“
+ )
i
qui a la même forme que l’énergie
d’une molécule di0
atomique.
/
Y
Les molécules non linéaires ont deux ou trois
moments d’inertie principaux et le diagramme des
'
_
\ ,
,
niveaux d’énergie de rotation est plus compliqué que
L
-
celui des molécules linéaires.
‘
.
x
_
2°
VIBRATIÔNNELS. — Chaque
.
mode normal de
_
’
vibration a une.fréquence propre déterminée
et conduit
Trois degrés de liberté detrànslation
à'un diagramme d’énergie. Chacun de GES diagrammes
__
_
__
indique les énergies permises quand
la,molécule vibre
,
suivant le mode normal considéré. À un instant donné,
,
Tout mouvement de translation peut être con—
tous les modes normaux ne sont pas fOrcément dans
sidéré comme une combinaison des mouvements de
.
le même état quantique. Certains peuvent se trouver
translation
suivant trois axes
orthogonaux.
dans l’état fondamental (U
et d’autres dans un état
A chaque degré
de hberté correspond l’energie
excité (v>0).
'
‘
=
%kT qui vaut, à la température ordinaire (25 C),