Põhiline erinevus elektroonilise pöörlemis- ja vibratsioonisiirde vahel on see, et elektroonilised üleminekud toimuvad erinevate elektrooniliste olekute vahel, samal ajal kui pöörlevad üleminekud toimuvad samas vibratsiooniolekus ja vibratsioonisiirded toimuvad samas elektroonilises olekus.
Elektroonilisi, pöörlevaid ja vibratsioonilisi üleminekuid võib kirjeldada kui molekulide omadusi. Molekulaarstruktuuri saame uurida paralleeluuringuna aatomi struktuuriga, kasutades kvantmehaanika meetodeid ja molekulaarspektritest saadud teavet. Kõige tavalisemad molekulaarspektrid hõlmavad elektroonilisi, pöörlevaid ja vibratsioonilisi üleminekuid.
Mis on elektrooniline üleminek?
Elektroonilised üleminekud molekulides toimuvad siis, kui molekulis olevad elektronid ergastuvad ühelt energiatasemelt teisele. Siin kipuvad elektronid liikuma madal alt energiatasemelt kõrgele energiatasemele. Selle üleminekuga seotud energia muutus annab teavet molekuli struktuuri kohta ja aitab määrata molekulaarseid omadusi, näiteks värvi. Üleminekuprotsessis kasutatava energia ja kiirgussageduse vahelise seose saab anda Plancki seosega.
Orgaanilistes ühendites saame kergesti määrata elektroonilisi üleminekuid UV-nähtava spektroskoopia abil. Siin peaksid molekuli üleminekud eksisteerima elektromagnetilise spektri UV- ja nähtavas vahemikus. Tavaliselt ergastuvad sigma-sideme HOMO-s olevad elektronid sama sideme LUMO-ga. Samuti võib pii-siduva orbitaali elektron ergastuda antisiduva pi-orbitaaliga. Molekulide elektroonilised üleminekud sõltuvad aga tugev alt analüüsis kasutatava lahusti tüübist.
Mis on pöörlev üleminek?
Molekulide pöörlemise üleminekud viitavad selle molekuli nurkimpulsi järsule muutumisele. See definitsioon on antud sõltuv alt kvantfüüsika teooriatest, mis väidavad, et molekuli nurkimpulss on kvantiseeritud omadus ja see võib võrduda ainult teatud diskreetsete väärtustega, mis vastavad erinevatele pöörlemisenergia olekutele. Pöörlemisüleminek viitab nurkimpulsi kadumisele või suurenemisele, mis põhjustab molekuli liikumise kas kõrgemasse või madalamasse pöörlemisenergia olekusse.
Pöörlemise üleminekud loovad spektris ainulaadsed spektrijooned. Kui ülemineku ajal tekib energia netokasv või -kadu, peaks molekul neelama või kiirgama teatud EMR-i või elektromagnetkiirguse sagedust. See protsess moodustab diskreetsed spektrijooned ja me saame neid jooni hõlpsasti tuvastada spektromeetri abil kas rotatsioonispektroskoopia või Ramani spektroskoopia abil.
Mis on vibratsiooniüleminek?
Molekuli vibratsiooniline üleminek viitab molekuli liikumisele ühelt vibratsioonienergia tasemelt teisele. Võime seda nimetada ka vibrooniliseks üleminekuks. Seda tüüpi üleminek toimub sama elektroonilise oleku erinevate vibratsioonitasemete vahel.
Et hinnata konkreetse molekuli vibratsioonilist üleminekut, peaksime teadma elektrilise dipoolmomendi molekulis fikseeritud komponentide sõltuvust molekulaarsetest deformatsioonidest. Üldiselt põhineb Ramani spektroskoopia vibratsiooniüleminekutel.
Mis vahe on elektroonilisel pöörleval ja vibratsioonilisel üleminekul?
Elektroonilised, pöörlevad ja vibratsioonilised üleminekud on olulised molekulaarstruktuuri määramisel molekulaarspektrite abil. Peamine erinevus elektroonilise pöörlemis- ja vibratsioonisiirde vahel on see, et elektroonilised üleminekud toimuvad erinevate elektrooniliste olekute vahel, samal ajal kui pöörlevad üleminekud toimuvad samas vibratsiooniolekus ja vibratsioonisiirded toimuvad samas elektroonilises olekus.
Allpool on kokkuvõte erinevustest elektroonilise pöörleva ja vibratsioonilise ülemineku vahel.
Kokkuvõte – elektrooniline pöörlev vs vibratsiooniline üleminek
Elektroonilised, pöörlevad ja vibratsioonilised üleminekud on olulised molekulaarstruktuuri määramisel molekulaarspektrite abil. Peamine erinevus elektroonilise pöörlemis- ja vibratsioonisiirde vahel on see, et elektroonilised üleminekud toimuvad erinevate elektrooniliste olekute vahel, samal ajal kui pöörlevad üleminekud toimuvad samas vibratsiooniolekus ja vibratsioonisiirded toimuvad samas elektroonilises olekus.
