Khi phõn tử hấp thụ bức xạ tử ngoại (UV) hoặc khả kiến (VIS) thỡ những electron hoỏ trị của nú bị kớch thớch và chuyển từ trạng thỏi cơ bản lờn trạng thỏi kớch thớch. Phổ thu được được gọi là phổ tử ngoại - khả kiến ( UV-VIS ) và cũng được gọi là phổ hấp thụ electron ( phổ electron)
Phổ electron là một trong những phương phỏp phõn tớch cấu trỳc phõn tử cơ bản, cú ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực phõn tớch định tớnh, phõn tớch cấu trỳc phõn tử và phõn tớch định lượng.
Cỏc kiểu chuyển mức electron
- Chuyển mức N → V: là sự chuyển electron từ trạng thỏi liờn kết lờn trạng thỏi
phản liờn kết cú năng lượng cao hơn. Bao gồm: bước chuyển σ → σ* ứng với giỏ trị
∆E lớn nhất nờn thường thể hiện ở vựng tử ngoại xa, bước chuyển л → л* ứng vớigiỏ trị ∆E nhỏ hơn nờn cú thể thấy ở vựng tử ngoại gần hoặc vựng khả kiến khi cú nhiều electron л liờn hợp với nhau.
- Chuyển mức N → Q: là sự chuyển electron từ trạng thỏi khụng liờn kết lờn
trạng thỏi phản liờn kết cú năng lượng cao hơn. Bao gồm: n → л*, n → σ* cả 2
chuyển mức đều đặc trưng bởi cường độ thấp.
- Chuyển mức N → R: là sự chuyển electron từ trạng thỏi cơ bản lờn trạng thỏi năng lượng rất cao theo hướng ion hoỏ phõn tử. Chuyển mức này yờu cầu năng lượng rất lớn nờn thể hiện ở vựng tử ngoại xa.
- Chuyển mức kốm theo chuyển dịch điện tớch: là sự chuyển electron từ một nguyờn tử hay nhúm nguyờn tử này tới một nguyờn tử hay nhúm nguyờn tử khỏc. Trong kiểu chuyển mức này đó xảy ra sự chuyển dịch electron giữa cỏc obitan phõn tử định vị ở cỏc nguyờn tử khỏc nhau. Kết quả là xuất hiện cỏc võn hấp thụ mạnh ở vựng tử ngoại và vựng khả kiến.
- Chuyển mức d - d: phổ hấp thụ electron cũng như màu sắc của cỏc phức kim loại chuyển tiếp được giải thớch thoả đỏng nhờ ỏp dụng thuyết trường tinh thể và thuyết trường phối tử. Ở trạng thỏi tự do 5AO d của ion kim loại cú năng lượng như nhau (suy biến bậc 5) nhưng khi tạo phức dưới tỏc dụng của cỏc phối tử chỳng bị tỏch ra thành cỏc nhúm cú năng lượng khỏc nhau. Sự chuyển mức electron giữa cỏc mức năng lượng d bị tỏch ra này đũi hỏi một năng lượng tối thiểu bằng thụng số tỏch của trường phối tử, nhờ đú phức của cỏc kim loại chuyển tiếp cú khả năng hấp thụ bức xạ ở vựng khả kiến.
Cỏc quy tắc chọn lọc ở phổ electron:
- Tất cả cỏc hàm súng trong phõn tử đều được phõn thành hàm chẵn (kớ hiệu là g) và hàm lẻ (kớ hiệu là u). Đối với cỏc phõn tử cú tõm đối xứng, cỏc chuyển mức g- u hoặc u-g là được phộp, cũn cỏc chuyển mức g-g và u-u là bị cấm. Quy tắc này gọi là quy tắc chọn lọc theo tớnh chẵn lẻ.
- Chuyển mức giữa cỏc trạng thỏi cú độ bội khỏc nhau là bị cấm.
- Chuyển mức ở cỏc phõn tử khụng cú tõm đối xứng thỡ phụ thuộc vào tớnh đối xứng của trạng thỏi đầu và trạng thỏi cuối.