ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электронные сиектры поглощения и эмиссии (люминесценции) из "Органическая химия" Электромагнитное излучение характеризуется как волновыми параметрами, так и энергетическими. Волновыми параметрами являются длина волны X (м, см, нм) и частота колебаний V (с , Гц), которые связаны между собой уравнением у = с1Х, где с—скорость света. [c.48] Очень часто пользуются величиной, называемой волновым числом (иногда ее неправильно называют частотой) ==4-см-. [c.48] В табл. 4 приведен полный спектр электромагнитного излучения. [c.49] В зависимости от области электромагнитного спектра применяют различные экспериментальные методы и приборы. Чтобы наблюдать спектры поглощения, необходимы источник излучения, кювета с изучаемым веществом, установка для получения монохроматического излучения (с определенной длиной волны) с призмами или дифракционной решеткой, приемник для измерения интенсив-, ности излучения (падающего и прошедшего через образец) и регистрирующая установка. [c.49] Спектр поглощения изображается графически в системе прямоугольных координат, по оси ординат откладывают интенсивность поглощения (е, lg е, Ь), а по оси абсцисс — длину волны X (нм) или энергию А (эВ) (рис. 30). Современные дву.хлучезые приборы рисуют спектр поглощения автоматически на специальном бланке. [c.51] На нолученпом спектре обычно обращают внимание на максимумы поглощения (, г, с II е), но важно отметить такл е перегибы (инфлексип), которые обусловлены частичным перекрыванием максимумов поглощения. Подобным же образом изображаются эмиссионные спектры. [c.51] Максимумы поглощения часто получаются уширенными. При низких температурах (ниже —200 °С) или в газовой фазе максимумы значительно уже. [c.51] Ультрафиолетовые и видимые спектры поглощения и эмиссии связаны с возбуждением электронной системы вещества. При поглощении кванта света (излучения со строго определенной энергией) частица переходит в возбужденное состояние вследствие перескока электрона с одного энергетического уровня на другой (со связывающих орбиталей на разрыхляющие орбитали). Возможен целый ряд возбужденных состояний, но самые важные из них первые (5о — основное состояние 5), 8 , 3 — возбужденные состояния с суммарным спином, равным нулю,— синглетные состояния Ти Т , Тз — возбужденные состояния с суммарным спяном, равным 1,— триплетные состояния). [c.51] При поглощении электромагнитного излучения в широком интервале моя-сет меняться не только энергия электронов, но и энергия атомных колебаний и вращения молекул. Для изменения энергии электронов требуются сравнительно большие кванты энергии (1—7эВ), в то время как для изменений колебательной энергии — значительно меньшие (0,05—0,5 эВ). Каждому энергетическому состоянию электронов (5о, 8 , Т , Т ) соответствует целый ряд колебательных уровней О, 1, 2, 3 (основное и возбужденные колебательные состояния) (см. рис. 32). При поглощении световой энергии молекула из основного состояния 5о переходит на различные колебательные (и вращательные) уровни возбужденных состояний, вследствие чего полоса поглощения получается размытой. [c.52] Следовательно, поглощение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра определяется электронными переходами с одной орбитали на другую — разрыхляющую. Так как орбитали бывают различными, отличаются и электронные переходы. Переходы могут быть между а-орбиталями (ст— о ), зх-орбиталями (я- я ), о- и л-орбиталями (а- я ), орбиталями неподеленной электронной пары (п) и сг- или л-орбиталями (/г - ст, л - я ). [c.53] Электронные спектры поглощения (и эмиссии) используются для характеристики энергетических уровней электронов в органических соединениях. При увеличении числа я-электронов в сопряженной системе появляется поглощение в видимой области спектра, соединения становятся цветными (табл. 5). [c.53] Электронные спектры поглощения незаменимы для исследования структуры органических соединений, так как для многих группировок химических связей характерны определенные д/ мы волн максимумов поглощения и интенсивности поглощения. Эти спектры незаменимы для изучения межмолекулярного взаимодействия — образования комплексов с переносом заряда (я-комплексов). Они могут быть использованы при количественных определениях органических соединений в растворах. Примеры электронных спектров поглощения приводятся при рассмотрении определенных классов соединений. [c.53] Вернуться к основной статье