Vibrationele overgangen

Moderator: ArcherBarry

Reageer
Berichten: 136

Vibrationele overgangen

Dag allemaal

Op dit moment zit ik in mijn laatste jaar biochemie en volg nu een inleiding tot de atomaire spectroscopie. Ze spreken daar van elektronische-,vibrationele- en rotationele overgangen, maar kaderen niet zo goed hoe ik mij dit kan voorstellen

Ik denk er het volgende bij:

Elektronische overgangen = deze heb je wanneer elektronen worden aangeslagen en naar een hoger niveau gaan (elektronisch niveau gaan, zoals bij atomen waar elektronen naar een hogere schil gaan?)

Rotationele overgangen is voor mij duidelijk.

Vibrationele overgangen vind ik wat moeilijk om mij voor te stellen wat er feitelijk gebeurd. Dit heeft te maken met de bindingen in de moleculen als ik goed gelezen heb. Je hebt verschillende manieren van vibreren (stretching, rocking, bending, wagging, ...) Ik stel mij verschillende vragen over vibrationele transities. Toen ik deze vragen in de les stelde, werd het zo afgewimpeld en ging ik zonder antwoord naar huis. Ik zou het in literatuur kunnen opzoeken, maar door het schoolwerk voor andere vakken kom ik daar nooit toe.

Vraag 1: Vibreren alle bindingen in een molecule op eenzelfde manier of niet?
Vraag 2: Als een molecule van het ene vibrationele niveau naar het andere gaat, verandert dan de manier van vibratie of de hevigheid van vibratie?
Vraag 3: Als een molecule van het ene vibrationele niveau naar het andere gaat, gebeurt er dan een verandering voor alle bindingen in dat molecule of alleen voor één soort binding (C-H, O-H , ...). Ik denk voor één soort binding, omdat niet alle bindingen even sterk zijn.




Groetjes

Autodidact1

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Berichten: 9.661

Re: Vibrationele overgangen

Vraag 1: Nee, de manieren die je noemt hangen samen met de geometrie van een molecuul. Bij een tweeatomig molecuul kun je alleen rekvibraties hebben, bij meeratomige moleculen ook buigvibraties. En buigen kan op verschillende manieren, hoe meer atomen er zijn, hoe meer mogelijkheden. Voor rocking, scissoring en wagging modes heb je al 4 atomen nodig.

Vraag 2: In principe verandert de hevigheid. Vibratie-overgangen zijn, net als alle andere overgangen, gebonden aan selectieregels, kwantummechanische principes die de ene overgang wel, en de andere overgang niet mogelijk maken. Voor vibratie-overgangen geldt dat de symmetrie van het molecuul er niet door mag veranderen. Bij heviger trillen verandert de symmetrie niet; als een molecuul zou stoppen met rekken en beginnen met buigen, wel.

Vraag 3: de overgang heeft dus altijd betrekking op een binding (rek), of een groep bindingen (buig).

Berichten: 136

Re: Vibrationele overgangen

Follow-up op vraag 3. Een overgang heeft altijd betrekking op een binding(rek), of een groep bindingen (buig)
Maar stel je hebt een organische verbinding met heel wat C-H bindingen. Zal een bepaalde vibrationele overgang X ( die er voor zorgt dat een C-H binding heviger gaat vibreren) er dan voor zorgen dat al die C-H bindingen heviger gaan vibreren in dat organisch molecule of gewoon maar één C-H binding?

Hoe zit het dan met rotationele overgangen?
Uit mijn cursus blijkt dat een vibratieniveau(band) v0 bestaat uit drie rotatieniveaus r1 r2 r3. Hebben die rotatieniveaus dan iets te maken met de soort binding die heviger zou vibreren als er een overgang zou zijn van v0 naar v1?

(Ik hoop dat ik mijn vragen goed onder woorden heb gebracht,want ik vind het lastig om het goed te verwoorden)

Gebruikersavatar
Berichten: 9.661

Re: Vibrationele overgangen

Het absorberen van 1 foton kan maar 1 toestand laten veranderen. Dus er zal dan maar 1 van de vele C-H bindingen in een hogere toestand terechtkomen (=heviger trillen). De overgang heeft dus maar betrekking op 1 binding. Als je er meerdere C-H bindingen hebt, zullen de bijbehorende overgangen normaal gesproken vergelijkbare energieverschillen hebben, dus dan is het vooral een kwestie van toeval welke precies wordt aangeslagen.

Wat betreft die niveaus v0 en r1 r2 en r3 denk ik dat ik weet waar je boek op doelt, maar zo specifiek is het zeker niet.
Punt is dat de energieën die bij rotationele overgangen horen véél lager zijn dan die bij vibratie. Op elk energieniveau dat bij een vibratietoestand hoort kunnen dus zeer veel (ook wel meer dan 3) rotatietoestanden horen. De energietoestand van een molecuul is dus een combinatie van de vibratie- en de rotatietoestand, en een overgang kan plaatsvinden van de ene combinatie vna vibratie en rotatie naar de andere combinatie van vibratie en rotatie. Ook hier gelden bepaalde kwantummechanische principes welke overgangen wel, en welke niet plaats kunnen vinden, en wat je dus wel en niet ziet in het absorptiespectrum.

Reageer