кулы, например Н2, инфракрасного М. с. не имеют. Изучение колебательно-вращательных М. с. позволяет определить такие важные константы молекулы, как частоту ее колебаний г, коэффициент упругой связи k, энергию диссоциации D, момент инерции I, расстояние между атомами. М. с. дают возможность вычисления теплоемкости, энтропии (см.) и других термодинамич. величин. Весьма интересен эффект изотопии. При замене одного из атомов в молекуле его изотопом (см.) изменяется приведенная масса молекулы, а с ней — частота v и момент инерции I. Это, в свою очередь, вызывает появление смещенных линий М. с. Таким образом, могут быть обнаружены изотопы.
Элект ровные спектры двухатомных молекул. Инфракрасный М. с. есть спектр молекулы в ее основном невозбужденном электронном состоянии. Но молекула может находиться в целом ряде электронных состояний.
Для их классификации употребляются квантовые числа, несколько отличные от атомарных.
В виду цаличия в молекуле выj деленного направления ее оси, вместо результирующего орбитального момента (см.) всех электронов," измеряемого в атоме числом L, пользуются его проекцией на ось молекулы, обо5 — значая соответствующее цвантобуквой Я. Состояния i'-g — = VeO ~Ек своеЯ=число 0, 1, 2... обозначаются Z, П, А... Вторым квантовым числом, как и в атоме, служит результирующий момент спина (см.) всех электронов S (см. I»----------- = у'. 2 М ультиплетные спектры). Каждое электронное состояние ха5 рактеризуется собственной кривой потенциальной энергии типа рис. 2. Кривые основного и последующих состояний не тожде5 — ственны — положение минимума з4~" ..... может сместиться, так же ме........ ........
V'=0 Ej няется значение D. При элек0 тронном возбуждении молекулы Рис. 3. Схема энер — может одновременно измениться гетических уровней колебательное и вращательное молекулы. состояние. Изучение электронных М. с. позволяет определить состояние молекулы и в ряде случаев — природу химич. связи. Электронные М. с. позволяют с большей легкостью изучать колебания и вращения молекул. Изучение электронных М. с. особенно важно для фотохимии (см.).
На рис. 3 изображена схема уровней двухатомной молекулы.
М. с. многоатомных молекул. Сложность М. с. очень возрастает при увеличении числа атомов в молекуле.
Число колебательных степеней свободы нелинейной молекулы равно 3N — 6 (N — рбщее число атомов в молекуле, вычитаются 6 степеней свободы поступательного и вращательного движения молекулы как целого). Таково будет и число колебательных частот, за исключением тех случаев, когда в силу высокой симметрии молекулы (напр. метан) нек-рые частоты совпадают. Кроме* того, в спектре запрещены частоты колебаний, не сопровождающихся изменением электрич. момента. Так, для молекул типа СП 4 разрешены лишь 2 частоты. Вращение нелинейной молекулы также усложнено — в общем случае ее приходится рассматривать как асимметрический волчок. М. с. многоатомных молекул изучаются обычно в инфракрасной области. Но I бинационное рассеяние света (см.) позволяет перенести эксперимент в более доступную видимую область и существенно дополняет данные М. с. Изучение многоатомных молекул особенно важно для химии. Молекулярные спектры и Раман-спектры позволили определить основные частоты, междуядерные расстояния, валентные углы, а тем самым геометрич. структуру многих многоатомных молекул.
Лит.: Никольский К. В., Квантовая механика молекулы, Ленинград — Москва, 1934; Крониг Р., Оптические основы теории валентности, пер. с англ., Москва, 1937. м. Волъкенштейн.
МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ВЕС, относительный вес молекулы вещества по отношению к атомному весу кислорода, принятому за 16. Поскольку молекула состоит из атомов различных * элементов, то М. в. равен сумме атомных весов входящих в нее атомов. Существование изотопов у того или иного элемента, входящего в состав данного вещества, обусловливает наличие в этом веществе различных по массе молекул.
Таким образом, экспериментально определяемый М. в. есть некоторая средняя величина.
Явление ассоциации, заключающееся в том, что молекулы вещества собираются в агрегаты,часто имеющие самостоятельное существование, приводит к тому, что определение М. в. для данного вещества дает удвоенное, утроенное* и т. д. значение по сравнению с молекулярным весом вещества в ^ассоциированном состоянии. В кристаллах многих веществ часто нет отдельных молекул вещества, и весь кристалл: может рассматриваться как молекула гигантских размеров.
Методы определения М. в. сводятся к экспериментальному измерению таких макросвойств’ вещества, которые непосредственно связаны с граммолекулярным весом. Эти методы определения дают для М. в. нек-рую среднюю величину. М. в. вещества может быть определен непосредственно путем определения масс его» молекул в масспектрографе Астона. Наиболее распространенными являются следующие экспериментальные методы определения М. вл 1) определение М. в. по плотности газов; 2) определение М. в. вещества путем измерения его осмотического давления в растворенном состоянии. Экспериментальное определение осмотического давления часто представляет значительные трудности. Это обстоятельство вынуждает экспериментально определять такие свойства растворов, к-рые непосредственно связаны с явлением осмотического давления, т. е. повышение точки кипения раствора по сравнению с чистым растворителем (если растворенное вещество при кипении не переходит в пар) и понижение температуры затвердевания растворителя (если растворенное вещество не дает с растворителем твердых растворов). Эти методы называются: первый — эбулиоскопическим и второй — криоскопическим; 3) определение М. в. вещества в газовом состоянии путем определения скорости его истечения (эффузии> из узкого отверстия; 4) определение М. в. коллоидно-растворенных или высоко-молекулярных веществ (белки) путем ультрацентрифугирования растворов.
Кроме указанных методов определения М. в.^ имеется ряд других возможностей оценки величины М. в.
Лит.: Оствальд В., Физико-химические измерения, ч. 1, Л., 1934; Некрасов Б. В., Курс общей химии, т. I, 3 изд., Л., 1937; Эйкен А., Куре химической физики, ч. 1—3, М. — Л.» 1933—35; Тэйлор Х. С., Физическая химия, т. I — II, Москва — Ленинград, 1936. к, Астахов.
МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ОБЪЕМ, объем граммолекулы вещества; равен произведению молекулярного веса (см.) на удельный объем. Идеальные газы при одинаковых условиях (т. е. одинаковых температурах и давлениях) имеют одинаковые М. о. При температуре 0° и давлении 760 мм ртутного столба все газы имеют объем, равный 22, 4 л. Относительно жидкостей в 1855 Коппом было установлено, что" в точке кипения М. о. равен сумме атомных объемов. Это правило Коппа является неточным и теоретически необоснованным. Для М. о. твердых тел найдены некоторые закономерности.
Например, у галоидных солей К, Na и Ag М. о. г, примерно, больше на 16 для иодистых солей, чем для хлористых. Точно так же при переходе от одного металла к другому М. о. изменяется, примерно, на одну и ту же величину.
Изоморфные соединения имеют весьма близкий М. о. По современным представлениям трудно ожидать для М. о. простую функциональную зависимость от состава вещества.
Лит.: Хвольсон О. Д., Курс физики, т. I, Берлин, 1923; Эйкен А., Курс химической физики, вып.*1 s, Москва, 1935.
К. Астахов.
