Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρονικής περιστροφικής και δονητικής μετάβασης είναι ότι οι ηλεκτρονικές μεταβάσεις συμβαίνουν μεταξύ διαφορετικών ηλεκτρονικών καταστάσεων ενώ οι περιστροφικές μεταβάσεις συμβαίνουν στην ίδια κατάσταση δόνησης και οι δονητικές μεταβάσεις συμβαίνουν στην ίδια ηλεκτρονική κατάσταση.
Ηλεκτρονικές, περιστροφικές και δονητικές μεταβάσεις μπορούν να περιγραφούν ως ιδιότητες των μορίων. Μπορούμε να διερευνήσουμε τη μοριακή δομή ως παράλληλη μελέτη με την ατομική δομή χρησιμοποιώντας τις μεθόδους της κβαντομηχανικής και τις πληροφορίες που λαμβάνονται από τα μοριακά φάσματα. Τα πιο κοινά μοριακά φάσματα περιλαμβάνουν ηλεκτρονικές, περιστροφικές και δονητικές μεταβάσεις.
Τι είναι η Ηλεκτρονική Μετάβαση;
Ηλεκτρονικές μεταπτώσεις στα μόρια λαμβάνουν χώρα όταν τα ηλεκτρόνια στο μόριο διεγείρονται από το ένα ενεργειακό επίπεδο στο άλλο. Εδώ, τα ηλεκτρόνια τείνουν να μετακινούνται από ένα χαμηλό ενεργειακό επίπεδο σε ένα υψηλό ενεργειακό επίπεδο. Η αλλαγή στην ενέργεια που σχετίζεται με αυτή τη μετάβαση παρέχει πληροφορίες για τη δομή του μορίου και βοηθά στον προσδιορισμό των μοριακών ιδιοτήτων όπως το χρώμα. Η σχέση μεταξύ της ενέργειας και της συχνότητας της ακτινοβολίας που χρησιμοποιείται στη διαδικασία μετάβασης μπορεί να δοθεί από τη σχέση Planck.
Στις οργανικές ενώσεις, μπορούμε εύκολα να προσδιορίσουμε τις ηλεκτρονικές μεταπτώσεις μέσω φασματοσκοπίας ορατής υπεριώδους ακτινοβολίας. Εδώ, οι μεταβάσεις του μορίου θα πρέπει να υπάρχουν στην υπεριώδη και ορατή περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Συνήθως, τα ηλεκτρόνια σε ένα HOMO ενός δεσμού σίγμα διεγείρονται στο LUMO του ίδιου δεσμού. Ομοίως, ένα ηλεκτρόνιο στο τροχιακό δεσμού pi μπορεί να διεγερθεί στο τροχιακό αντιδεσμού pi. Ωστόσο, οι ηλεκτρονικές μεταπτώσεις των μορίων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο του διαλύτη που χρησιμοποιείται στην ανάλυση.
Τι είναι η Περιστροφική Μετάβαση;
Οι περιστροφικές μεταπτώσεις των μορίων αναφέρονται στην απότομη αλλαγή στη γωνιακή ορμή αυτού του μορίου. Αυτός ο ορισμός δίνεται ανάλογα με τις θεωρίες της κβαντικής φυσικής, οι οποίες δηλώνουν ότι η γωνιακή ορμή ενός μορίου είναι μια κβαντισμένη ιδιότητα και μπορεί να ισούται μόνο με ορισμένες διακριτές τιμές που αντιστοιχούν σε διαφορετικές καταστάσεις περιστροφικής ενέργειας. Η μετάβαση περιστροφής αναφέρεται στην απώλεια ή κέρδος της γωνιακής ορμής, η οποία αναγκάζει το μόριο να μετακινηθεί είτε σε υψηλότερη είτε σε χαμηλότερη περιστροφική ενεργειακή κατάσταση.
Οι περιστροφικές μεταβάσεις δημιουργούν μοναδικές φασματικές γραμμές σε ένα φάσμα. Όταν υπάρχει καθαρό κέρδος ή απώλεια ενέργειας κατά τη διάρκεια μιας μετάβασης, το μόριο πρέπει είτε να απορροφά είτε να εκπέμπει μια συγκεκριμένη συχνότητα του EMR ή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Αυτή η διαδικασία σχηματίζει διακριτές φασματικές γραμμές και μπορούμε εύκολα να ανιχνεύσουμε αυτές τις γραμμές μέσω ενός φασματόμετρου είτε μέσω περιστροφικής φασματοσκοπίας είτε μέσω φασματοσκοπίας Raman.
Τι είναι η μετάβαση δόνησης;
Η δονητική μετάβαση ενός μορίου αναφέρεται στη μετακίνηση του μορίου από ένα επίπεδο δόνησης ενέργειας σε άλλο. Μπορούμε επίσης να το ονομάσουμε ως δονητική μετάβαση. Αυτός ο τύπος μετάβασης συμβαίνει μεταξύ διαφορετικών επιπέδων δόνησης της ίδιας ηλεκτρονικής κατάστασης.
Για να αξιολογήσουμε τη δονητική μετάβαση ενός συγκεκριμένου μορίου, θα πρέπει να γνωρίζουμε την εξάρτηση των σταθερών στο μόριο συστατικών της ηλεκτρικής διπολικής ροπής από τις μοριακές παραμορφώσεις. Γενικά, η φασματοσκοπία Raman βασίζεται σε δονητικές μεταβάσεις.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ηλεκτρονικής περιστροφικής μετάβασης και της δόνησης;
Ηλεκτρονικές, περιστροφικές και δονητικές μεταβάσεις είναι σημαντικές για τον προσδιορισμό της μοριακής δομής χρησιμοποιώντας μοριακά φάσματα. Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρονικής περιστροφικής και δονητικής μετάβασης είναι ότι οι ηλεκτρονικές μεταβάσεις συμβαίνουν μεταξύ διαφορετικών ηλεκτρονικών καταστάσεων ενώ οι περιστροφικές μεταβάσεις συμβαίνουν στην ίδια κατάσταση δόνησης και οι δονητικές μεταβάσεις συμβαίνουν στην ίδια ηλεκτρονική κατάσταση.
Ακολουθεί μια περίληψη της διαφοράς μεταξύ ηλεκτρονικής περιστροφικής και δονητικής μετάβασης.
Σύνοψη – Ηλεκτρονική περιστροφική έναντι μετάβασης δόνησης
Ηλεκτρονικές, περιστροφικές και δονητικές μεταβάσεις είναι σημαντικές για τον προσδιορισμό της μοριακής δομής χρησιμοποιώντας μοριακά φάσματα. Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρονικής περιστροφικής και δονητικής μετάβασης είναι ότι οι ηλεκτρονικές μεταβάσεις συμβαίνουν μεταξύ διαφορετικών ηλεκτρονικών καταστάσεων ενώ οι περιστροφικές μεταβάσεις συμβαίνουν στην ίδια κατάσταση δόνησης και οι δονητικές μεταβάσεις συμβαίνουν στην ίδια ηλεκτρονική κατάσταση.
