Molekular spektroskopiya: umumiy prinsipllar va tasnifi

Kelib chiqishi yutilish bantlari

UV va / yoki ko'rinadigan nurda olingan sinov namunasi spektrida assimilyatsiya chizig'ining mavjudligi hududlar, guvohlik beradi haqida o'tish molekulalar moddalar dan asosiy holati ^E l ^{, energiyasi minimal bo'lib, qandaydir qo'zg'aluvchan elektron holatga, energiya kim E} m ^{> E} l ^{. Uzunlik to'lqinlar, da qaysi kuzatilgan maksimal bu yutilish zonalari ( } max ^{), Bor shartiga muvofiq  E = E} m ^{- E} l ^{= h  = hc  ~ = hc/  ,} bu holatlar orasidagi energiyalar farqini xarakterlaydi .

Elektron holatlarning energiyalari molekulalarning tabiati va tuzilishiga bog'liq, ya'ni elektron yutilish spektrlari ularning xususiyatlari haqida qimmatli ma'lumotlarni berishi mumkin. Taxminan, bitta foton (kvant) nurlanishining yutilishi natijasida molekulaning elektron holatining o'zgarishiga bitta fotonning o'tishi tufayli erishiladi deb hisoblash mumkin. dan elektronlar ichida elektron qobiq molekulalar ustida bitta dan ustivor bo'sh molekulyar orbitallar. Bor shartidan kelib chiqadiki, elektron o'tish sodir bo'lgan molekulyar orbitallarning energiyalaridagi farq qanchalik kichik bo'lsa, bu o'tish uchun nurlanish to'lqin uzunligi shunchalik katta bo'ladi.
Ikki atomli molekulalar uchun molekulyar orbitallarning oddiy nazariyasi qoidalariga ko'ra, o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning ikkita atom orbitalining (AO) chiziqli birikmasi ikkita molekulyar orbitalning (MO) paydo bo'lishiga olib keladi, ulardan biri energiya jihatidan har qanday molekuladan ko'ra qulayroqdir. asl AO, ikkinchisi esa kombinatsiyada ishtirok etgan har qanday AOga qaraganda kamroq energiya jihatidan qulaydir. Ushbu MOlarning birinchisi bog'lash, ikkinchisi esa bo'shashish deb ataladi. Bog'lanish va antibog'lanish orbitallari o'rtasidagi energiya farqi ishtirok etuvchi AOlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir turiga bog'liq: mos keladigan to'lqin funktsiyalarining bir-biriga yopishish maydoni qanchalik katta bo'lsa, mavzular Ko'proq bu farq. Foyda olish umumiy qabul qilingan shartli atom orbitallarining tasvirlari, bir-birining ustiga chiqish turiga qarab ushbu mintaqaning o'lchamini taxmin qilish mumkin. Shubhasiz, ma'lum atomlararo masofa uchun frontal qoplama (  -tip) lateral (  -tip) ko'ra samaraliroq bo'ladi . Shuning uchun  - bog'lanish va  *-bo'shashtirish o'rtasidagi energiyalar farqi MO  -bog'lanish va - bo'shatish MO o'rtasidagidan sezilarli darajada katta bo'ladi (5-rasm).
Bu yerdan Bundan kelib chiqadiki, molekulalar emas  -orbitallarga ega bo'lgan (ya'ni bir nechta bog'lanish) yuqori energiya talab qiluvchi  * o'tishlarga mos keladigan yutilish zonalariga ega bo'lishi mumkin va shuning uchun kuzatiladi. uzoq UV mintaqasida. erishib bo'lmaydigan standart qurilmalar uchun. Chiziqlar egallashlar ichida yaqin UV zonalari kerak kutish dan o'tishlar turi
 *, talab qiladi kamroq energiya, a chunki xarakterlanadi kattaroq uzunligi to'lqinlar. Natijada, bir nechta aloqalarni o'z ichiga olgan molekulalarda mavjud bo'lgan atomlar guruhlari odatda xromoforlar (rang tashuvchilari) deb ataladi.
Agar bitta dan atomlar lar bor AO, qaysi emas mumkin bermoq samarali Agar boshqa atomning har qanday AO lari bilan ustma-ust tushsa, ular shakli va energiyasida o'zgarmagan holda qoladi va bog'lanmagan yoki n-orbitallar hisoblanadi . Ular juft elektronlar bilan to'ldirilgan bo'lib, ular yolg'iz elektron juftlari deb ataladi. n-orbitallar, aslida, atom orbitallari bo'lganligi sababli, ular MO larning bog'lanish energiyasidan yuqori energiyaga to'g'ri keladi. Shaklda. 5-rasmda ^{har xil turdagi orbitallar} orasidagi elektron o'tishlarni amalga oshirish uchun zarur bo'lgan qiyosiy energiyalar (  E) ko'rsatilgan. ^{Shubhasiz,  E } * ^{>  E } * ^{>  E} n ^{ } * ^{. Xuddi shu} fikr, umuman olganda, ko'p atomli molekulalar uchun ham amal qiladi.