Magas hőmérsékletű szervetlen molekulák szerkezetvizsgálata = Structural Studies of High-Temperature Inorganic Molecules

Hargittai, Magdolna and Hargittai, István (2011) Magas hőmérsékletű szervetlen molekulák szerkezetvizsgálata = Structural Studies of High-Temperature Inorganic Molecules. Project Report. OTKA.

Preview

Text 60365_ZJ1.pdf Download (155kB) | Preview

Abstract

Szervetlen vegyületek, elsősorban fém-halogenidek molekulaszerkezetét, dinamikáját és termodinamikai tulajdonságait határoztuk meg kísérleti módszerekkel (gázfázisú elektrondiffrakció és különböző rezgési spektroszkópiai módszerek) és kvantumkémiai számításokkal. Vizsgálatainkban hatékonyan kombináltuk a kísérleti és kvantumkémiai számításos módszereket. Összefüggéseket állapítottunk meg a molekulaszerkezet és a kötésviszonyok között és trendeket írtunk le a szerkezeti változásokban, stabilitási viszonyokban és a gáz- és kristályszerkezet kapcsolatában. Különleges szerkezeti hatásokat derítettünk fel fém-halogenid molekulákban, mint a Jahn-Teller effektus (VCl3), relativisztikus hatások (higany-dihalogenidek) és a várakozással ellentétben a 4f elektronpályák betöltöttségének fontosságát a geometriára (diszprózium trihalogenidek dimerjei). Elsőként találtunk kísérleti geometriai bizonyítékot a Renner-Teller effektus jelentkezésére fém-halogenidek (CrF2, CrCl2) molekuláiban. Rámutattunk arra, hogy lantanida halogenidek mátrix-izolációs spektrumaiban különböző típusú komplexek képződhetnek; ez okozza a spektrumok bonyolultságát és vezethet esetleges téves szimmetria meghatározáshoz a vizsgált molekulára (diszprózium-trihalogenidek). Az irodalomban megjelent téves magyarázatokat megcáfolva bizonyítottuk, hogy a molekulák hőhatásra kiterjednek és ezáltal kötéseik megnyúlnak. | The molecular geometries, dynamics, and thermodynamic properties of inorganic substances, mostly metal halides have been determined by experimental techniques (gas-phase electron diffraction and various vibrational spectroscopic techniques) and quantum chemical calculations. The experimental and computational techniques have been applied effectively in a concerted way. We established relationships between molecular structure and bonding properties and described trends in structural variations, stabilities, and in the structural relationship between gaseous and crystalline structures. We revealed special structural effects in metal halide molecules such as the Jahn-Teller effect (VCl3), relativistic effects (mercury dihalides) and, contrary to expectation, the importance of 4f orbital occupation in selected geometries (dimers of dysprosium trihalides). For the first time in the literature, we have provided experimental proof for the Renner-Teller effect in the geometry of metal-halides (CrF2, CrCl2). We have shown that various complex molecules might form in the matrix isolation spectra of lanthanide trihalides and this enhances the complexity of the spectrum, which might result in wrong symmetry assignment (dysprosium trihalides). We corrected an erroneous suggestion in the literature about the absence of thermal effects on the molecular geometry of certain compound classes and showed that molecules do, indeed, expand upon heating and, consequently, their bonds lengthen.

Actions (login required)

Edit Item