Avainero singletti- ja triplettitilan välillä on, että singlettitila näyttää vain yhden spektriviivan, kun taas triplettitila näyttää spektriviivojen kolminkertaisen jakautumisen.
Termeistä singletti- ja triplettitilat käsitellään kvanttimekaniikan alla. Voimme kuvata näitä termejä koskien järjestelmän spiniä eli atomia. Kvanttimekaniikassa spin ei ole mekaanista kiertoa. Se on käsite, joka luonnehtii hiukkasen kulmaliikemäärää.
Mikä on yksittäistila?
Singlettitila viittaa järjestelmään, jossa kaikki elektronit ovat pareittain. Tämän tyyppisen järjestelmän hiukkasten nettokulmamomentti on nolla. Siksi voidaan sanoa, että kokonaisspin-kvanttiluku s on nolla (s=0). Lisäksi, jos otamme tämän järjestelmän spektrin, se näyttää yhden spektriviivan ja sai siten nimen "singlet-tila". Lisäksi lähes kaikki tuntemamme molekyylit ovat singlettitilassa, mutta molekyylihappi on poikkeus.
Kuva 1: Singletin, Doubletin ja Tripletin tilojen vertailu
Esimerkiksi yksinkertaisin mahdollinen sidottu hiukkaspari, jolla on singlettitila, on positronium, jossa on elektroni ja positroni. Näitä kahta hiukkasta sitoo vastakkainen sähkövaraus. Lisäksi singlettitilan omaavan järjestelmän elektronien pareilla on rinnakkaiset spin-orientaatiot.
Mikä on Triplet State?
Järjestelmän triplettitila kuvaa, että järjestelmässä on kaksi paritonta elektronia. Hiukkasten nettokulmamomentti tämän tyyppisessä järjestelmässä on 1. Siksi spinkvanttiluku on 1. Lisäksi tämä sallii kolme liikemäärän arvoa kuten -1, 0 ja +1. Tästä syystä spektriviivat, jotka saamme tämän tyyppiselle järjestelmälle, jakautuivat kolmeen juovaan ja saivat siten nimen triplettitila.
Näytetään kolme molekyylihapen, O2:n molekyyliorbitaalien elektronista konfiguraatiota. Vasemm alta oikealle kaaviot ovat: 1Δg singlettihappea (ensimmäinen viritetty tila), 1Σ+ g singlettihappea (toinen viritetty tila) ja 3Σ− g triplettihappea (perustila).
Lisäksi paras esimerkki triplettitilasta on molekyylihappi. Huoneenlämpötilassa tämä molekyylihappi antaa kolminkertaisen jakautumisen spektriviivoissa.
Mitä eroa on singletin ja kolmoistilan välillä?
Singlettitila viittaa järjestelmään, jossa kaikki elektronit ovat pareittain. Sen sijaan järjestelmän triplettitila kuvaa, että järjestelmässä on kaksi paritonta elektronia. avainero singletti- ja triplettitilan välillä on, että singlettitila näyttää vain yhden spektriviivan, kun taas triplettitila näyttää spektriviivojen kolminkertaisen jaon.
Lisäksi yksi ero singletti- ja triplettitilan välillä on, että singlettitilan spinkvanttiluku on s=0, kun taas triplettitilan spinkvanttiluku on s=1. Lisäksi lähes kaikki tuntemamme molekyylit ovat singlettitilassa paitsi molekyylihappi. Molekyylihappi esiintyy triplettitilassa.
Alla infografiikka esittää yhteenvedon singletin ja kolmoistilan välisestä erosta.
Yhteenveto – Singlet vs Triplet State
Voimme keskustella termeistä singlettitila ja triplettitila faktoina pienistä systeemeistä, kuten atomeista. avainero singletti- ja triplettitilan välillä on, että singlettitila näyttää vain yhden spektriviivan, kun taas triplettitila näyttää spektriviivojen kolminkertaisen jaon.
