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Titolo: domande banali su spettri O2 e N2

Ogni tanto mi vengono dei dubbi su cose idiote, tipo :
 
O2 ed N2 non possiedono uno spettro IR vero ?? (parlo 
dell'IR medio o lontano). Facendo eccezione per l'eventuale 
riga RAMAN, che presumo dovrebbe invece esistere.
 
Altro dubbio : e nelle microonde come sta la situazione ?
In quanto omopolari anche lì potrei pensare a un deserto, ma 
siccome esistono i dipoli temporanei, chissà, magari ...
 
In realtà sono sempre questi dipoli temporanei che mi hanno 
messo la pulce nell'orecchio anche per una eventuale 
stretching IR classico (e relativi overtones), laddove il 
bending per molecole biatomiche coincide geometricamente con 
una rotazione.
 
Qualche dritta è benvenuta ... ora nel frattempo provo a 
vedere se c'è in rete qualche spettro
ciao
Soviet_Mario
 

 O2 ed N2 non possiedono uno spettro IR vero ??
 
Le molecole O2 e N2 non possono assorbire fotoni IR perché:
 1) (a differenza di O=C=O ) come faresti a piegarle?
 2) anche allungando o stringendo il legame, in tali
    molecole non si crea alcun momento di dipolo.
 
Tuttavia la formazione di dimeri O2.O2 , N2.O2 e N2.N2 :
 
  O-O    N=N    N=N
  | |    | |    | |
  O-O    O-O    N=N
 
permetterebbe di ottenere spettri IR:
 
 
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009261499005849
 
   Near-infrared absorption spectroscopy of oxygen and nitrogen
   gas mixtures
 
Inoltre O2 e N2 mostrano spettri IR se adsorbiti su superfici ioniche
poiché interagiscono con i cationi metallici (specialmente Ca++):
 
 
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100107a012
 
   Induced IR spectra of nitrogen and oxygen adsorbed
   on evaporated films of ionic crystals
 
Bye,
 
  *GB* 
 
 

  O-O    O-O    N=N
 
In effetti, N2.N2 non sarebbe ciclico, bensì lineare.
Si possono avere ottetti completi? Parrebbe di sì:
 
  N=N=N=N  ovvero  ::N::N::N::N::
 
con questa origine degli elettroni:
 
  ''''N',,,N,,''N''',N,,,,
 
Bye,
 
  *GB* 
 
 

 poiché interagiscono con i cationi metallici (specialmente Ca++):
 
si ok, in effetti persino l'interazione debole di VdW con 
molecole di acqua distorce a sufficienza la simmetria iniziale.
ciao
Soviet_Mario


 con una struttura diversa, non ciclica)
 
Sì, il dimero di NO è O=N-N=O , ma io ipotizzavo quelle strutture
(immaginarie) per i dimeri di quell'articolo. Quindi non intendevo
il dimero di NO, ma l'associazione fra N2 e O2. Comunque, a una
scorsa più attenta ho visto che quei dimeri sono tutti lineari.
 
Piuttosto, una vera struttura ciclica interessante sarebbe quella
dell'ottaazacubano N8 :
 
    N---N
   /|  /|
  N---N |
  | N-|-N
  |/  |/
  N---N
 
ma nessuno è ancora riuscito a sintetizzarlo. Teoricamente N8 sarebbe
un esplosivo spaventosamente potente (densità energetica 22.9 MJ/kg
che è oltre 5 volte quella del TNT, e velocità di detonazione 15 km/s):
 
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Octaazacubane
 
 
Bye,
 
  *GB* 
 
 


 
Le transitioni roto-vibrazionali in molecole omonucleari sono proibite 
dalle regole di selezione di dipolo elettrico ma ci sono sempre altri 
meccanismi per cui le transizioni diventano (molto debolmente) permesse. 
Per esempio, si ha uno spettro dovuto ai momenti di quadrupolo di 
transizione che nel caso di N2 e' stato anche misurato (e sono sicuro 
anche per O2). Per esempio per N2 vedi
http://jcp.aip.org/resource/1/jcpsa6/v126/i22/p224301_s1?isAuthorized=no
 
La prima frase e':
Since its first detection in 1981 by Goldman et al. the
infrared quadrupole absorption spectrum of N2 has come to
be an integral part of retrievals from atmospheric spectra.
 
Non ti so dire quantitativamente quanto deboli siano queste transizioni 
rispetto ai valori tipici per transizioni permesse.
In ogni caso in spettroscopia roto-vibrazionale il range di intensita' 
[il rapporto tra le intensità più grandi e le più piccole] misurabili e' 
grandissimo, circa 10e12, quindi anche transizioni "molto, molto 
proibite" sono spesso misurabili.
 
Oltre ai meccanismi di quadrupolo (dipolo magnetico) immagino ci siano 
altri meccanismi (urti, perturbazioni dovute alle altre molecole nel 
gas) che rendono transizioni debolmente permesse.
 
L.