Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Электронные спектры молекул

Читайте также:
  1. II. Молекулярный уровень
  2. II. Реакции образования молекул слабых электролитов и газообразных веществ.
  3. Web-сайты и электронные средства коммуникации
  4. В слюне и желудочном соке молекула витамина соеди­няется с транспортным протеином и направляется в тонкий кишечник.
  5. В) двух слившихся листков плазмолемм глиоцита, бислой липидов, которые разделены и ограничены с обеих сторон темной линией белковых молекул,
  6. Вопрос 1. Традиционные и новые СМИ. Их типология, классификация, характеристика. Электронные СМИ. Их характеристика и роль в системе средств массовой информации.
  7. Вращательные и колебательные спектры молекул

 

Поглощение молекулой квантов УФ-видимой области электромагнитного излучения приводит к возбуждению валентных электронов, находящихся в различных состояниях (n-, σ-, π-электронов в органических соединениях и d-, f-электронов в ионах металлов), а также к электронным переходам с переносом заряда (в комплексных соединениях).

В соответствии с методом молекулярных орбиталей (МО), основанном на квантово-механических представлениях, электроны в молекуле находятся на связывающих, несвязывающих и разрыхляющих орбиталях.

Для молекулярных электронных переходов так же, как и для атомных, справедливы определенные правила отбора. Они связаны с изменением спинового состояния, симметрии молекулярных орбиталей, колебательных квантовых чисел и другими факторами. Расположение энергетических уровней, которые соответствуют разным МО, а также возможные переходы n-, σ- и π- электронов изображены на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Схема электронных уровней и переходы в молекуле с участием n-, σ- и π- электронов
Наибольшей энергии требуют σσ* переходы, связанные с возбуждением внутренних электронов. Они соответствуют поглощению в далеком (вакуумном) ультрафиолете (λ < 200 нм, Е > 600 кДж/моль). Такие переходы характерны для насыщенных углеводородов (метан, этан). Для аналитической практики они представляют незначительный интерес, так как измерения в этой области возможны только с применением вакуумных спектрометров.

Переходы пσ* связаны с меньшими затратами энергии. Соответствующие им полосы расположены в обычном (невакуумном) ультрафиолете (λ = 200–300 нм).

Переходы пπ* и ππ* находятся в более длинноволновой области, имеют большую интенсивность по сравнению с другими переходами и поэтому очень важны для аналитической химии.

Наибольшей интенсивностью в спектрах поглощения обладают полосы переноса заряда. Они обычно находятся в ближней УФ-области и возникают в результате переноса электрона между МО, локализованными у двух разных атомов – донора и акцептора электронов. Чаще всего перенос электрона происходит с р-орбитали лиганда на d-орбиталь центрального иона и наоборот. К ним относятся многие ππ* переходы. Переносом заряда объясняется интенсивная окраска ионов МnО4, СгО42–, окраска тиоцианатных, сульфосалицилатных, фенантролиновых комплексов железа (например, ион Fe2+ – акцептор электронов, 1,10-фенантролин – донор электронов). Комплексы с переносом заряда часто используют для фотометрического определения многих металлов.

В видимой и ближней УФ-областях можно наблюдать полосы поглощения, обусловленные внутриатомными dd или ff переходами электронов. Они характерны для ионов переходных металлов с неполностью заполненными d- или f-оболочками C точки зрения квантово-механических представлений такие переходы запрещены (∆L = 0). Снятие запрета c d→d переходов в комплексах чаще всего объясняют «частичным смешиванием» d- и p-орбиталей и переходом электрона с уже смешанных d-, р-орбиталей на d-орбитали, что не запрещено. Успешно интерпретирует спектры d- и f-элементов теория кристаллического поля, которая объясняет возможность подобных переходов в результате расщепления d-уровней в поле лигандов.



В спектре комплекса могут присутствовать полосы внутрилигандных, внутриатомных электронных переходов и полосы переноса заряда.

Электронные переходы являются наиболее сложными в связи с наложением колебательных, а при определенных условиях и вращательных переходов. Наложение большого числа колебательных переходов, структура которых не всегда разрешается, приводит к существенному уширению полос электронных спектров (рис. 2.5).

 

 

 
 
Рис. 2.5. Схема относительного расположения вращательных (j), колебательных (V) и электронных уровней в молекуле: j - вращательные квантовые числа;V - колебательные квантовые числа.

 



Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 88 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ВВЕДЕНИЕ | КЛАССИФИКАЦИЯ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ МЕТОДОВ | Основные положения | Серийная структура линий атомных спектров | Многоэлектронные системы с одним или несколькими валентными электронами | Особенности атомных спектров | ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ | МЕТОДЫ АТОМНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ | Процессы возбуждения эмиссионного атомного спектра | Интенсивность излучения спектральных линий |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Вращательные и колебательные спектры молекул| Влияние различных факторов на положение и интенсивность полос в электронном спектре

mybiblioteka.su - 2015-2017 год. (0.082 сек.)