ОПТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Оптическая спектроскопия – основана на избирательном поглощении веществом электромагнитного излучения в диапазоне длин волн 10^{-6 см – 10 см.}

Рисунок 22 – Область электромагнитного спектра, используемая в оптической спектроскопии.

 

Причина избирательного поглощения. Причина избирательного поглощения веществом определенных лучей заключается в квантованности внутренней энергии молекулы, которая складывается из энергий электронного, колебательного и вращательного состояний.

 

 

При действии на молекулу определенного кванта света электроны или молекулы переходят из основного состояния с низшей энергией Е₀ в возбужденное состояние на дозволенный энергетический уровень Е₁. Этот переход реализуется только в том случае, если квант поглощенного света hυ соответствует разности энергии возбужденного и основного состояния.

 

 

Спектр поглощения (спектральная кривая поглощения) – кривая зависимости интенсивности погашения (А) или пропускания (Т) от длины волны (λ) или волнового числа.

 

 

Для построения адсорбционных кривых на оси абсцисс откладывают длины волн λ или волновые числа ΰ, на оси ординат – фактор интенсивности (в электронной спектроскопии А-погашение, в ИК-спектроскопии Т% - процент пропускания).

 

УФ – спектр ИК – спектр

 

В оптической спектроскопии применяется закон Бера–Бугера–Ламберта, связывающий величину погашения излучения и количество поглощающего вещества.

 

 

где А – погашение, ε – молярный коэффициент погашения (экстинция), b – длина оптического пути в сантиметрах (толщина кюветы), с – концентрация в моль/л.

Электронная спектроскопия. Поглощение электромагнитного излучения в видимой и УФ- областях связано с переходом электронов связывающих σ- и π-орбиталей, а также n-электронов несвязывающих гибридных и р-орбиталей на соответствующие разрыхляющие орбитали.

ВЗМО – высшая занятая молекулярная орбиталь.

НСМО– низшая свободная молекулярная орбиталь.

Хромофор – структурный фрагмент молекулы, обусловливающий избирательное поглощение света с характеристическими величинами λ и ε.

Ауксохром – заместитель в структуре хромофора, который обеспечивает батохромное смещение и гиперхромный эффект.

Убрать рамки в эл перех

 

σ®σ* >π®π* ≥ n®σ* >n®π* >π_ВЗМО®π*_НСМО> n ®π*_НСМО

Рисунок 24 –Типы электронных переходов.

Батохромное смещение – смещение полосы поглощения в сторону длинных волн.

Гипсохромное смещение – смещение в сторону коротких волн.

Гиперхромный эффект заместителя – повышение интенсивности полосы поглощения.

Гипохромный эффект – уменьшение интенсивности полосы поглощения.