Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm
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SYCF: Symposium Cluster und Fullerene
SYCF 2: van-der-Waals Moleküle und Cluster
SYCF 2.3: Vortrag
Montag, 15. März 1999, 17:00–17:15, MP1
Infrarot Spektren von H2O+-Arn Komplexen (n=1-4) — •Doris Roth, Rouslan V. Olkhov, John P. Maier und Otto Dopfer — Institut für Physikalische Chemie, Universität Basel, Klingelbergstrasse 80, CH-4056 Basel, Schweiz
Mittels Photodissoziationsspektroskopie in einem Tandem Massenspektrometer wurden IR Spektren von H2O+-Arn Komplexen im Bereich der OH Streckschwingungen (ν1, ν3) gemessen. Die Analyse zeigt, dass das erste Ar Atom linear an eines der Protonen des Wassers gebunden ist. Die Komplexierung transformiert die symmetrische (antisymmetrische) Streckschwingung des H2O+ in eine gebundene (freie) Streckschwingung ν1 (ν3). Die starke Kopplung der ν1 zu den intermolekularen Freiheitsgraden bewirkt eine deutliche Reduktion ihrer Frequenz verglichen zum Monomer und eine starke Linienverbreiterung durch schnelle Energieumverteilung. Im Gegensatz dazu zeigt ν3 nur eine geringe Kopplung. Die dadurch bedingte lange Lebensdauer ermöglicht die Auflösung der Rotationsstruktur (inklusive Spin-Rotation). Das zweite Ar Atom bindet an das andere Proton (C2v Symmetrie). Weitere Ar Liganden sind schwächer gebunden und zeigen deshalb kleinere Frequenzverschiebungen.
Ab initio Berechnungen zu Struktur, Schwingungsfrequenzen und Bindungsenergien zeigen eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Daten.