Temperatura rotacional

La temperatura de rotación característica ( θ _R o θ _rot ) se usa comúnmente en termodinámica estadística para simplificar la expresión de la función de partición rotacional y la contribución rotacional a las propiedades termodinámicas moleculares. Tiene unidades de temperatura y se define como ^[1]

${\displaystyle \theta _{\mathrm {R} }={\frac {hc{\overline {B}}}{k_{\mathrm {B} }}}={\frac {\hbar ^{2}}{2k_{\mathrm {B} }I}},}$

donde es la constante de rotación , I es un momento molecular de inercia , h es la constante de Planck , c es la velocidad de la luz , ħ = h / 2 π es la constante de Planck reducida y k _B es la constante de Boltzmann .${\displaystyle {\overline {B}}=B/hc}$

El significado físico de θ _R es como una estimación de la temperatura a la que la energía térmica (del orden de k _B T ) es comparable al espacio entre los niveles de energía rotacional (del orden de hcB ). Aproximadamente a esta temperatura, la población de niveles rotacionales excitados se vuelve importante. En la tabla se dan algunos valores típicos. En cada caso, el valor se refiere a las especies isotópicas más comunes.

Molécula	${\displaystyle \theta _{\mathrm {R} }}$(K) [2]
H 2	87,6
N 2	2,88
O 2	2,08
F 2	1,27
HF	30,2
HCl	15,2
CO 2	0.561 [3]
HBr	12,2 [4]
CO	2,78 [5]

Referencias

1. P. Atkins y J. de Paula "Physical Chemistry", novena edición (WH Freeman 2010), p.597
2. P. Atkins y J. de Paula "Physical Chemistry", novena edición (WH Freeman 2010), tabla 12.2, sección de datos en el apéndice
3. P. Atkins y J. de Paula "Physical Chemistry", novena edición (WH Freeman 2010), tabla 16.1, p.597
4. P. Atkins y J. de Paula "Physical Chemistry", décima edición, tabla 12D.1, p.987
5. P. Atkins y J. de Paula "Physical Chemistry", décima edición, tabla 12D.1, p.987

Ver también

• Espectroscopia rotacional
• Temperatura vibratoria
• Espectroscopia vibratoria
• Espectroscopia infrarroja
• Espectroscopia