Moleculaire spectroscopie

Moderator: ArcherBarry

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 184

Moleculaire spectroscopie

Dag allemaal

Ik heb enkele vragen over moleculaire spectroscopie. Ik heb geprobeerd om het in boeken op te zoeken maar ik vind maar geen antwoord op mijn vragen.

1° Bij IR-spectroscopie gaat IR-straling zorgen voor vibratieovergangen. Zijn dit overgangen zonder dat naar een hogere elektronische niveau gegaan wordt? Dus daar bedoel ik mee:

Stel je hebt een molecule met elektronische grondtoestand E0, deze bestaat uit verschillende vibratiesniveaus. Zal bij IR-spectroscopie gewoon overgangen plaatsvinden van vibratiesniveaus binnen de elektronische grondtoestand of kunnen er ook overgangen gebeuren van een vibratiesniveau in E0 naar een vibratiesniveau in E1 plaatsvinden? En als het vibratiesovergangen binnen de grondtoestand E0 zijn, mogen we dan ook wel zeggen dat het molecule is aangeslaan? (ookal zit het na de overgang nog steeds in de elektronische grondtoestand) Of mag er gesteld worden dat het molecule zich in een aangeslagen vibratietoestand bevindt binnen de elektronische grondtoestand E0 ?

2° Ik zie vaak grafiek zoals deze hieronder. Zijn dit grafieken voor de energie van een molecule in zijn geheel of kan er voor elke bindingen in een molecule zo een grafiek gemaakt worden?
Moleculaire spectroscopie.jpg

Met atomaire spectroscopie kan ik wel volgen maar, met moleculen vind ik het al een pak moeilijker.



Groetjes

Autodidact1

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Berichten: 806

Re: Moleculaire spectroscopie

Beste,

Met geëxiteerde toestanden bedoelen ze het verspringen van een elektron naar een hoger leeg orbitaal. Deze overgangen zijn typische in de orde van eV, zichtbaar licht en UV dus. De vibrationele en rotationele overgangen zijn letterlijk overgangen tussen rotatie en vibratie toestanden van de molecule als geheel. Deze liggen meestal in infrarood gebied voor vibraties en microgolf range voor rotaties. De rotatie van een molecuul kun je niet los van het geheel zien, afhankelijk van de symmetrie van het molecuul heb je verschillende rotatie assen met verschillende bijhorende spectra. De vibraties zijn inderdaad meer toe te schrijven aan een trilling in bepaalde binding maar het spectrum gaat wel afhangen van wat er allemaal mee beweegt.
Ook niet alle transities zijn "exiteerbaar" met licht ook al bevatten de fotonen de benodigde energie. Voor vibrationele exitatie's heb je een dipoolmoment nodig langs de binding zodat het wisselend EM vel van licht dit kan aanslaan.

Zie raman spectroscopie voor een hele reeks regels van "forbidden" en "allowed" transitions.
Bij kamertempratuur zit je molecuul sowieso in de elektronische grondtoestand maar er kunnen aanslagen zijn in rotationele en vibrationele toestanden. Om vibrationele en rotationele toestanden van een elektronisch geexiteerde toestand te bestuderen kun je met een optische laser dit niveau afscannen. Je zult een soort fijnstructuur zien dat deze overgangen in beeld brengt. Kan erg ingewikkeld worden allemaal.

Gebruikersavatar
Berichten: 184

Re: Moleculaire spectroscopie

Oke en de grafiek die ik hierboven geef. Is dit een grafiek voor het molecule in zijn gehele of voor één bepaalde binding? Er staat wel internuclear seperation waardoor ik denk dat het voor een bepaalde binding is maar, ik wil het toch even checken.

Gebruikersavatar
Berichten: 806

Re: Moleculaire spectroscopie

Die grafiek die je geeft is een educatieve illustratie.
De energieschaal is helemaal niet correct, elektronische energie niveaus zijn vaak 1000 keer groter dan vibrationele overgangen (eV-milli eV). Het spectrum gaat er ook veel complexer uitzien aangezien je vaak heel veel verschillende manieren hebt van hoe het molecuul kan vibreren of roteren.

Die internuclear separation doelt inderdaad op de afstand tussen de 2 kernen van de binding. Er is een minimum in de curve waar ze in het laagste energie niveau zitten. De aangeslagen toestanden vibreren rond dit minimum. Merk op dat ook in de grondtoestand er een kleine vibratie is, de QM grondtoestand staat niet stil.

Gebruikersavatar
Berichten: 806

Re: Moleculaire spectroscopie

Voorbeeld van een infrarood transmissie spectrum:

Afbeelding

Reageer