Цахим эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтийн гол ялгаа нь электрон шилжилт нь өөр өөр электрон төлөвүүдийн хооронд явагддаг бол эргэлтийн шилжилт нь ижил чичиргээний төлөвт, чичиргээний шилжилт нь ижил электрон төлөвт явагддагт оршино.
Цахим, эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтийг молекулын шинж чанар гэж тодорхойлж болно. Бид квант механикийн аргууд болон молекулын спектрээс олж авсан мэдээллийг ашиглан молекулын бүтцийг атомын бүтэцтэй зэрэгцүүлэн судлах боломжтой. Хамгийн түгээмэл молекулын спектрүүд нь электрон, эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтийг агуулдаг.
Цахим шилжилт гэж юу вэ?
Молекул дахь электрон шилжилт нь нэг энергийн түвшингээс нөгөөд шилжих үед молекул дахь электрон шилжилт явагдана. Энд электронууд бага энергийн түвшнээс өндөр энергийн түвшинд шилжих хандлагатай байдаг. Энэ шилжилттэй холбоотой энергийн өөрчлөлт нь молекулын бүтцийн талаар мэдээлэл өгч, өнгө зэрэг молекулын шинж чанарыг тодорхойлоход тусалдаг. Шилжилтийн үйл явцад хэрэглэгдэх цацрагийн энерги болон давтамжийн хоорондын хамаарлыг Планкийн харьцаагаар тодорхойлж болно.
Органик нэгдлүүдийн электрон шилжилтийг хэт ягаан туяанд харагдах спектроскопоор хялбархан тодорхойлох боломжтой. Энд молекулын шилжилт нь цахилгаан соронзон спектрийн хэт ягаан туяаны болон харагдахуйц мужид байх ёстой. Ихэвчлэн сигма бондын HOMO дахь электронууд ижил бондын LUMO руу өдөөгддөг. Үүний нэгэн адил, pi холболтын тойрог замд байгаа электрон нь эсрэг бондын пи орбитал руу өдөөгдөж болно. Гэсэн хэдий ч молекулуудын электрон шилжилт нь шинжилгээнд ашигласан уусгагчийн төрлөөс ихээхэн хамаардаг.
Эргэлтийн шилжилт гэж юу вэ?
Молекулуудын эргэлтийн шилжилт нь тухайн молекулын өнцгийн импульсийн огцом өөрчлөлтийг хэлнэ. Энэ тодорхойлолт нь молекулын өнцгийн импульс нь квантлагдсан шинж чанар бөгөөд энэ нь зөвхөн эргэлтийн энергийн янз бүрийн төлөвт тохирох тодорхой дискрет утгуудтай тэнцэх боломжтой гэж заасан квант физикийн онолуудаас хамааран өгөгдсөн болно. Эргэлтийн шилжилт нь молекулыг илүү өндөр эсвэл бага эргэлтийн энергийн төлөвт шилжүүлэхэд хүргэдэг өнцгийн импульсийн алдагдал эсвэл олзыг хэлнэ.
Эргэлтийн шилжилт нь спектрт өвөрмөц спектрийн шугам үүсгэдэг. Шилжилтийн үед энергийн цэвэр ашиг, алдагдал гарсан тохиолдолд молекул нь EMR эсвэл цахилгаан соронзон цацрагийн тодорхой давтамжийг шингээх эсвэл ялгаруулах ёстой. Энэ процесс нь салангид спектрийн шугам үүсгэдэг бөгөөд бид эргэлтийн спектроскопи эсвэл Раман спектроскопи ашиглан эдгээр шугамыг спектрометрээр хялбархан илрүүлж чадна.
Чичирхийллийн шилжилт гэж юу вэ?
Молекулын чичиргээний шилжилт гэдэг нь молекулын нэг чичиргээний энергийн түвшингээс нөгөөд шилжих хөдөлгөөнийг хэлнэ. Бид үүнийг чичиргээний шилжилт гэж нэрлэж болно. Энэ төрлийн шилжилт нь ижил электрон төлөвийн өөр өөр чичиргээний түвшний хооронд тохиолддог.
Тодорхой молекулын чичиргээний шилжилтийг үнэлэхийн тулд бид цахилгаан диполь моментын молекулын тогтсон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн молекулын хэв гажилтаас хамаарах хамаарлыг мэдэх хэрэгтэй. Ерөнхийдөө Раман спектроскопи нь чичиргээний шилжилт дээр суурилдаг.
Цахим эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Молекулын спектрийг ашиглан молекулын бүтцийг тодорхойлоход электрон, эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтүүд чухал юм. Цахим эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтийн гол ялгаа нь электрон шилжилт нь өөр өөр электрон төлөвүүдийн хооронд явагддаг бол эргэлтийн шилжилт нь ижил чичиргээний төлөвт, чичиргээний шилжилт нь ижил электрон төлөвт явагддагт оршино.
Доорх нь электрон эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтийн ялгааны хураангуй юм.
Хураангуй – Цахим эргэлт ба чичиргээний шилжилт
Молекулын спектрийг ашиглан молекулын бүтцийг тодорхойлоход электрон, эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтүүд чухал юм. Цахим эргэлтийн болон чичиргээний шилжилтийн гол ялгаа нь электрон шилжилт нь өөр өөр электрон төлөвүүдийн хооронд явагддаг бол эргэлтийн шилжилт нь ижил чичиргээний төлөвт, чичиргээний шилжилт нь ижил электрон төлөвт явагддагт оршино.
