Avainero elektronisen rotaatio- ja värähtelysiirtymän välillä on, että elektronisia siirtymiä tapahtuu eri elektronisten tilojen välillä, kun taas rotaatiosiirtymät tapahtuvat samassa värähtelytilassa ja värähtelysiirtymät tapahtuvat samassa elektroniikkatilassa.
Elektroniset, rotaatio- ja värähtelysiirtymät voidaan kuvata molekyylien ominaisuuksiksi. Voimme tutkia molekyylirakennetta rinnakkaistutkimuksena atomirakenteen kanssa käyttämällä kvanttimekaniikan menetelmiä ja molekyylispektreistä saatua tietoa. Yleisimmät molekyylispektrit sisältävät elektroniset, rotaatio- ja värähtelysiirtymät.
Mikä on sähköinen siirtyminen?
Molekyyleissä tapahtuu elektronisia siirtymiä, kun molekyylin elektronit virittyvät energiatasolta toiselle. Täällä elektroneilla on taipumus siirtyä alhaiselta energiatasolta korkealle energiatasolle. Tähän siirtymiseen liittyvä energian muutos antaa tietoa molekyylin rakenteesta ja auttaa määrittämään molekyylin ominaisuuksia, kuten väriä. Siirtymäprosessissa käytetyn energian ja säteilytaajuuden välinen suhde voidaan antaa Planckin suhteella.
Orgaanisissa yhdisteissä voimme helposti määrittää elektroniset siirtymät UV-näkyvän spektroskopian avulla. Tässä molekyylin siirtymien tulisi olla sähkömagneettisen spektrin UV- ja näkyvällä alueella. Yleensä sigma-sidoksen HOMO:ssa olevat elektronit kiihottuvat saman sidoksen LUMO:han. Samoin pii-sidoskiertoradalla oleva elektroni voi virittyä vastasitoutuvaan pi-orbitaaliin. Molekyylien elektroniset siirtymät riippuvat kuitenkin voimakkaasti analyysissä käytetyn liuottimen tyypistä.
Mikä on rotaatiosiirtymä?
Molekyylien pyörimissiirtymät viittaavat äkilliseen muutokseen kyseisen molekyylin liikemäärässä. Tämä määritelmä on annettu riippuen kvanttifysiikan teorioista, joiden mukaan molekyylin kulmamomentti on kvantisoitu ominaisuus ja se voi vastata vain tiettyjä diskreettejä arvoja, jotka vastaavat erilaisia pyörimisenergiatiloja. Pyörimissiirtymä viittaa liikemäärän menettämiseen tai vahvistumiseen, mikä saa molekyylin siirtymään joko korkeampaan tai pienempään pyörimisenergian tilaan.
Rotaatiosiirtymät luovat ainutlaatuisia spektriviivoja spektriin. Kun energian nettolisäys tai -häviö siirtymän aikana, molekyylin tulee joko absorboida tai lähettää tietty EMR- tai sähkömagneettisen säteilyn taajuus. Tämä prosessi muodostaa erillisiä spektriviivoja, ja voimme helposti havaita nämä viivat spektrometrin avulla joko rotaatiospektroskopian tai Raman-spektroskopian avulla.
Mikä on värähtelysiirtymä?
Molekyylin värähtelysiirtymä viittaa molekyylin liikkumiseen värähtelyenergiatasolta toiselle. Voimme myös nimetä sen vibronic-siirtymäksi. Tämäntyyppinen siirtymä tapahtuu saman elektronisen tilan eri värähtelytasojen välillä.
Jotta voisimme arvioida tietyn molekyylin värähtelysiirtymää, meidän pitäisi tietää sähköisen dipolimomentin molekyyliin kiinnittyneiden komponenttien riippuvuus molekyylin muodonmuutoksista. Yleensä Raman-spektroskopia perustuu värähtelysiirtymiin.
Mitä eroa elektronisella rotaatio- ja värähtelysiirtymällä on?
Elektroniset, rotaatio- ja värähtelysiirtymät ovat tärkeitä molekyylirakenteen määrittämisessä molekyylispektrien avulla. avainero elektronisen kierto- ja värähtelysiirtymän välillä on se, että elektronisia siirtymiä tapahtuu eri elektronisten tilojen välillä, kun taas rotaatiosiirtymät tapahtuvat samassa värähtelytilassa ja värähtelysiirtymät tapahtuvat samassa elektroniikkatilassa.
Alla on yhteenveto elektronisen rotaatio- ja värähtelysiirtymän eroista.
Yhteenveto – Elektroninen pyörivä vs. värähtelysiirtymä
Elektroniset, rotaatio- ja värähtelysiirtymät ovat tärkeitä molekyylirakenteen määrittämisessä molekyylispektrien avulla. avainero elektronisen kierto- ja värähtelysiirtymän välillä on se, että elektronisia siirtymiä tapahtuu eri elektronisten tilojen välillä, kun taas rotaatiosiirtymät tapahtuvat samassa värähtelytilassa ja värähtelysiirtymät tapahtuvat samassa elektroniikkatilassa.
