ديارجون

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

ثنائي الأرجون، أو جزيء الأرجون الثنائي، هو جزيء يحتوي على ذرتي أرجون . في الحالة الطبيعية، يكون ارتباطهما ضعيفًا جدًا بفعل قوى فان دير فالس ( جزيء فان دير فالس ). مع ذلك، في حالة الإثارة أو التأين ، يمكن أن ترتبط الذرتان معًا بقوة أكبر، مما يُظهر خصائص طيفية مميزة. عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا ، قد يحتوي غاز الأرجون على نسبة قليلة من جزيئات ثنائي الأرجون. [ 1 ]

نظرية

طاقة تفاعل ثنائي الأرجون

تتجاذب ذرتا الأرجون بفعل قوى فان دير فالس عندما تكونان بعيدتين عن بعضهما. وعندما تقتربان، تتنافران بفعل القوى الكهروستاتيكية . توجد نقطة توازن تتساوى فيها قوة فان دير فالس مع قوة التنافر المعاكسة، حيث تكون الطاقة في أدنى مستوياتها، ممثلةً بالقاع في منحنى طاقة التفاعل مقابل المسافة. هذه المسافة هي الحالة الأرضية لثنائي الأرجون غير المثار. في الجزيء المهتز ، تتأرجح المسافة بين الذرات ذهابًا وإيابًا من جانب القاع إلى الجانب الآخر. تؤدي الاهتزازات الأسرع إلى رفع مستوى الطاقة في القاع. إذا كان الاهتزاز شديدًا جدًا، يتفكك الجزيء. في الجزيء الدوار ، تسحب قوة الطرد المركزي الذرات بعيدًا عن بعضها، ولكن يمكن التغلب عليها بقوة التجاذب. أما إذا كان الدوران شديدًا جدًا، تتفكك الذرات.

ملكيات

تبلغ طاقة تأين الجزيء المتعادل 14.4558  إلكترون فولت (أو 116593  سم −1 ). [ 2 ]

تبلغ طاقة تفكك جزيء الأرجون المتعادل Ar₂ في حالته الأرضية 98.7 سم⁻¹  [ 3 ] ، وهي أضعف بمئات المرات من طاقة تفكك الجزيئات النموذجية. [ 1 ] أما طاقة تفكك أيون الأرجون Ar²⁺ فتبلغ 1.3144 إلكترون فولت أو 10601 سم⁻¹ . [ 4 ] 

يمكن لجزيء الأرجون (Ar₂ ) أن يوجد في عدد من حالات الاهتزاز والدوران المختلفة. إذا كان الجزيء ساكنًا، فهناك ثماني حالات اهتزاز مختلفة. أما إذا كان الجزيء يدور بسرعة، فمن المرجح أن يؤدي الاهتزاز إلى تفككه، وفي مستوى الدوران الثلاثين، توجد حالتان مستقرتان فقط وحالة شبه مستقرة واحدة . وبذلك، يوجد 170 احتمالًا مختلفًا للحالات المستقرة. في الحالات شبه المستقرة، تُطلق الطاقة عند تفكك الجزيء إلى ذرتين منفصلتين، ولكن يلزم توفير طاقة إضافية للتغلب على التجاذب بين الذرات. يمكن أن يؤدي النفق الكمومي إلى تفكك الجزيء دون طاقة إضافية. ومع ذلك، يستغرق هذا وقتًا يتراوح بين 10⁻¹¹ ثانية وعدة قرون. [ 1 ] كما يؤدي اصطدام الجزيئات ببعضها البعض إلى تفكك روابط فان دير فالس. في الظروف القياسية، يستغرق هذا حوالي 100 بيكو ثانية فقط . [ 1 ]

حالات الإثارة

حيادي

يشكل نظير الأرجون 40Ar نسبة 99.6% من إجمالي نظائر الأرجون ، لذا فإن الطيف المرصود في ثنائي الأرجون الطبيعي يُعزى إلى نظير الأرجون 40Ar . [ 5 ] يوضح الجدول التالي حالات الإثارة المختلفة . [ 6 ]

المعلمةتي إيω eω e x eω e y eيكون​α eγ eدي إيβ eيكرر​ν 00R e  Åمرجع
ح112033.9
جي110930.9
F 0 + g108492.2
هـ107330
د106029.5
C 0 + g95050.7
B 1 Σ u + 0 + g93241.26
A 3 Σ 2u + 1 u92393.3
X 1 Σ g +31.923.310.110.0600.00476.93.8[ 1 ] [ 5 ]

كاتيون

المعلمةانفصلتي إيω eω e x eω e y eيكون​α eγ eدي إيβ eيكرر​ν 00R e  Åمرجع
D 2 Σ 1/2u +Ar 1 S 0 + Ar +2 P 1/2
C 2 Π 1/2uAr 1 S 0 + Ar +2 P 1/2128 00458.91.4622  سم −1[ 7 ]
ب 2 باي 1/2 غرامAr 1 S 0 + Ar +2 P 3/2
C 2 Π 3/2uAr 1 S 0 + Ar +2 P 3/2126884311  سم −1[ 7 ]
B 2 Π 3/2g +Ar 1 S 0 + Ar +2 P 3/20.104 إلكترون فولت[ 3 ]
A 2 Σ 1/2u +Ar 1 S 0 + Ar +2 P 3/2116591307.02.05622  سم⁻¹ 1.361 إلكترون فولت[ 3 ] [ 4 ] [ 7 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 إيوينغ، جورج إي. (يونيو 1975). "بنية وخواص جزيئات فان دير فالس". مجلة أبحاث الكيمياء . 8 (6): 185-192 . doi : 10.1021/ar50090a001 .
  2. ↑ ديمر، ب.م.؛ برات، س.ت. (15 يناير 1982). "التأين الضوئي لتجمعات الأرجون". مجلة الفيزياء الكيميائية . 76 (2): 843-853 . Bibcode : 1982JChPh..76..843D . doi : 10.1063/1.443056 .
  3. 1 2 3 براديب، ت.؛ نيو، ب.؛ شيرلي، د.أ. (أبريل 1993). "إعادة النظر في مطيافية الإلكترونات الضوئية لثنائيات الغازات النادرة: طيف الإلكترونات الضوئية المُحَلَّل اهتزازيًا لثنائي الأرجون" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء الكيميائية . 98 (7): 5269-5275 . Bibcode : 1993JChPh..98.5269P . doi : 10.1063/1.464926 . S2CID 96815402 . 
  4. 1 2 سينيوريل، ر.؛ وويست، أ.؛ ميركت، ف. (22 ديسمبر 1997). "أول جهد تأين أديباتي لـ Ar2" . مجلة الفيزياء الكيميائية . 107 (24): 10819-10822 . Bibcode : 1997JChPh.10710819S . doi : 10.1063/1.474199 .
  5. 1 2 دوكين، كيت ك.؛ شيفر، ترودي ب. (يونيو 1973). "معلومات طيفية عن الحالة الأرضية لـ Ar2 وKr2 وXe2 من الكمونات بين الذرات". مجلة التحليل الطيفي الجزيئي . 46 (3): 454-459 . Bibcode : 1973JMoSp..46..454D . doi : 10.1016/0022-2852(73)90057-X .
  6. ↑ "ثنائي الأرجون" . قاعدة بيانات المراجع القياسية NIST 69: NIST Chemistry WebBook . تم الاسترجاع في 19 فبراير 2018 .
  7. 1 2 3 سينيوريل، ر.؛ ميركت، ف. (8 ديسمبر 1998). "دراسة أولى الحالات الإلكترونية لأيون الأرجون Ar2+ باستخدام مطيافية الإلكترونات الضوئية عالية الدقة". مجلة الفيزياء الكيميائية . 109 (22): 9762-9771 . Bibcode : 1998JChPh.109.9762S . doi : 10.1063/1.477646 .

للمزيد من القراءة

  • بارسون، جيه إم؛ سيسكا، بي إي؛ لي، واي تي، الجهود بين الجزيئية من قياسات التشتت المرن التفاضلي للحزم المتقاطعة. الرابع. Ar + Ar، مجلة الفيزياء الكيميائية، 1972، 56، 1511.
  • LeRoy, RJ, تحسين طاقة التفكك الطيفي لحالة Ar2 الأرضية، J. Chem. Phys.، 1972، 57، 573.
  • Present, RD, Collision diameter and well depth of the Ar-Ar interaction, J. Chem. Phys., 1973, 58, 2659.
  • Wilkinson, PG, Absorption spectrum of argon in the 1070–1135 Å region, Can. J. Phys., 1968, 46, 315.
  • Tanaka, Y.; Yoshino, K., Absorption spectrum of the argon molecule in the vacuum-UV region, J. Chem. Phys., 1970, 53, 2012.
  • Colbourn, EA; Douglas, AE, The spectrum and ground state potential curve of Ar2, J. Chem. Phys., 1976, 65, 1741.
  • Huffman, RE; Larrabee, JC; Tanaka, Y., مصادر ضوء الغازات النادرة المستمرة للمسح الكهروضوئي في الأشعة فوق البنفسجية الفراغية، Appl. Opt.، 1965، 4، 1581.
  • ويلكنسون، بي جي، آلية انبعاث الأرجون المستمر في الأشعة فوق البنفسجية الفراغية. الجزء الأول، المجلة الكندية للفيزياء، 1967، 45، 1715.
  • Tanaka, Y., Continuous emission spectra of rare gases in the vacuum ultraviolet region, J. Opt. Soc. Am., 1955, 45, 710.
  • Strickler, TD; Arakawa, ET, الانبعاث الضوئي من الأرجون المثار بواسطة جسيمات ألفا: دراسات التخميد، J. Chem. Phys.، 1964، 41، 1783.
  • Verkhovtseva, ET; Fogel, Ya.M.; Osyka, VS, On the continuous spectra of inert gass in the vacuum-uviol et getting by means of a gas-jet source, Opt. Spectrosc. Engl. Transl., 1968, 25, 238, In original 440.
  • Hurst, GS; Bortner, TE; Strickler, TD, إثارة البروتون لذرة الأرجون، Phys. Rev.، 1969، 178، 4.
  • تاناكا، واي؛ جورسا، إيه إس؛ لوبلان، إف جيه، أطياف الانبعاث المستمر للغازات النادرة في منطقة الأشعة فوق البنفسجية الفراغية. الجزء الثاني: النيون والهيليوم، مجلة الجمعية البصرية الأمريكية، 1958، 48، 304. مايكلسون، آر سي؛ سميث، إيه إل، منحنيات الجهد من أطياف الانبعاث المستمرة. الجزء الرابع: الحالة العليا لأطياف الأشعة فوق البنفسجية الفراغية لـ Ar2، مجلة الفيزياء الكيميائية، 1974، 61، 2566. [جميع البيانات]
  • مورغان، سي إي؛ فرومهولد، إل، أطياف رامان لثنائيات فان دير فالس في الأرجون، فيز. ريف. ليت.، 1972، 29، 1053.
  • Frommhold, L.; Bain, R., Comments regarding "Raman spectra of van der Waals dimers in argon", J. Chem. Phys., 1975, 63, 1700.
  • Cavallini, M.; Gallinaro, G.; Meneghetti, L.; Scoles, G.; Valbusa, U., تشتت قوس قزح والجهد بين الجزيئات للأرجون، Chem. Phys. Lett.، 1970، 7، 303.
  • باركر، جيه إيه؛ فيشر، آر إيه؛ واتس، آر أو، الأرجون السائل: حسابات مونت كارلو والديناميكا الجزيئية، مول. فيز.، 1971، 21، 657.
  • ميتلاند، جي سي؛ سميث، إي بي، جهد الزوج بين الجزيئات للأرجون، مول. فيز.، 1971، 22، 861.
  • Present, RD, Collision diameter and well depth of the Ar-Ar interaction, J. Chem. Phys., 1973, 58, 2659.
  • التأين الضوئي لجزيء الأرجون (Ar2) بدقة عالية، مجلة الفيزياء الكيميائية 76، 1263 (1982)؛ https://doi.org/10.1063/1.443144، بقلم: ب. م. ديمر
    • الطيف من 800 إلى 850 أنجستروم
  • منحنى طاقة الوضع الثنائي المحسوب من المبادئ الأولى لزوج ذرات الأرجون والخواص الفيزيائية الحرارية لغاز الأرجون المخفف. الجزء الثاني: الخواص الفيزيائية الحرارية للأرجون منخفض الكثافة. إيكهارد فوغل، بنيامين ياغر، روبرت هيلمان، وإيكارد بيش. الصفحات 3335-3352. نُشر في 7 أكتوبر 2010. https://doi.org/10.1080/00268976.2010.507557 (سيتم استخدام الصيغة ورسم الرسم البياني).
  • جهد دقيق محسوب من المبادئ الأولى لثنائي الأرجون بما في ذلك المنطقة شديدة التنافر، كونراد باتكوفسكي، جارولد مورداتشاو، تشنغ مينغ فو، وكريستوف زاليفيتش، الصفحات 2031-2045، قُبل في 12 سبتمبر 2004، نُشر إلكترونيًا في 21 فبراير 2007، https://doi.org/10.1080/00268970500130241
  • طيف ومنحنى جهد الحالة الأرضية لجزيء الأرجون Ar2، مجلة الفيزياء الكيميائية 65، 1741 (1976)؛ https://doi.org/10.1063/1.433319 ، إي. أ. كولبورن وإيه. إي. دوغلاس
  • جهد التجاذب بين جزيئات الأرجون، بقلم جي سي ميتلاند وإي بي سميث، الصفحات 861-868 | تاريخ الاستلام: 27 أكتوبر 1971، https://doi.org/10.1080/00268977100103181، الفيزياء الجزيئية: مجلة دولية على مفترق طرق الكيمياء والفيزياء، المجلد 22، 1971 - العدد 5
  • مجلة الفيزياء الكيميائية > المجلد 61، العدد 8: تفسير أطياف رامان لثنائيات فان دير فالس في الأرجون. مجلة الفيزياء الكيميائية 61، 2996 (1974)؛ https://doi.org/10.1063/1.1682453 لوثار فرومهولد
  • المجلد 23، العدد 5، مايو 1980، الصفحات 499-502، مجلة التحليل الطيفي الكمي ونقل الإشعاع، حول دالة جهد هولبرت-هيرشفيلدر لجزيء الأرجون (Ar2)، سواديش كومار غوشال؛ سانكار سينغوبتا، https://doi.org/10.1016/0022-4073(80)90052-7
  • المجلد 71، العدد 4 > 10.1063/1.438529 طيف انبعاث ثنائيات الغازات النادرة في منطقة الأشعة فوق البنفسجية الفراغية. الجزء الثاني: التحليل الدوراني لنظام النطاق الأول لجزيء الأرجون (Ar2). مجلة الفيزياء الكيميائية 71، 1780 (1979)؛ https://doi.org/10.1063/1.438529. دي إي فريمان، ك. يوشينو، وي. تاناكام (1073.5–1081.5 أنغستروم).
  • تصوير بنية ثنائي وثلاثي ورباعي ذرات الأرجون والنيون، بقلم: ب. أولريش، أ. فريدنبورغ، أ. مالاك زاده†، ل. ف. هـ. شميدت، ت. هافيرماير، م. ميكل†، ك. كول، م. سمولارسكي‡، ز. تشانغ، ت. يانكه، و ر. دورنر، مجلة الكيمياء الفيزيائية أ، 2011، 115 (25)، ص 6936-6941، DOI: 10.1021/jp1121245، http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.661.7525&rep=rep1&type=pdf
  • دليل تجريبي على وجود مسارين للتحلل في تأين وتفتت ثنائي الأرجون بفعل اصطدام الإلكترونات. إلياس جبور المعلوف1، شوغوانغ رين2،3، ألكسندر دورن2، وستيفان دينيفل. مجلة الفيزياء: سلسلة المؤتمرات، المجلد 635، الليبتون - الجزيء والتجمعات الصغيرة. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/635/7/072062/pdf
  • دراسات رامان لثنائيات الأرجون في تمدد فوق صوتي. الجزء الأول: التحليل الطيفي. بقلم: إتش بي غودفريد وإسحاق إف سيلفيرا. مجلة Physical Review A، المجلد 27، العدد 3008 - نُشرت في 1 يونيو 1983. https://pure.uva.nl/ws/files/2168366/46711_214418y.pdf https://doi.org/10.1103/PhysRevA.27.3008
  • رصد إعادة التركيب التفكيكي لأيونات النيون الثنائي (Ne+2) والأرجون الثنائي (Ar+2) مباشرةً إلى الحالة الأرضية لذرات الناتج. جي بي راموس، إم. شلامكوفيتز، جيه. شيلدون، كيه إيه هاردي، وجيه آر بيترسون. مجلة فيزيكال ريفيو إيه 51، 2945 - نُشر في 1 أبريل 1995. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.51.2945
  • دراسات إعادة التركيب التفكيكي لأيون الأرجون Ar+2 باستخدام مطيافية زمن الطيران، بقلم: جي بي راموس، إم. شلامكوفيتز، جيه. شيلدون، كيه. هاردي، وجيه آر بيترسون، مجلة Physical Review A، المجلد 52، الصفحة 4556، نُشرت في 1 ديسمبر 1995، https://doi.org/10.1103/PhysRevA.52.4556