VII. CÁC CARBON TƯƠNG ĐƯƠNG VỀ ĐỘ DỊCH CHUYỂN HÓA HỌC
PHỔ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN
1.1.1 Bước chuyển dời năng lượng
Ở điều kiện bình thường, các electron trong phân tử nằm ở trạng thái cơ bản, khi có ánh sáng kích thích với tần số ν thích hợp thì các electron này sẽ hấp thụ năng lượng và chuyển lên các trạng thái kích thích có mức năng lượng cao
hơn. Theo cơ học lượng tử, ở trạng thái cơ bản các electron được sắp đầy vào các obitan liên kết σ, π hay n có mức năng lượng thấp, khi bị kích thích sẽ chuyển lên các mức năng lượng cao hơn:
σ → σ*
π → π* n → π*, σ*
Hiệu số mức năng lượng giữa hai obitan chính là năng lượng hấp thụ từ nguồn sáng kích thích từ bên ngoài. σ* π* n π σ
Sơ đồ 1.1 Bước chuyển năng lượng của các electron Bảng 1.1 Năng lượng kích thích chuyển mức của các electron
Bước chuyển dời năng
lượng λ(nm) Năng lượng kích thích, E (Kcal/mol)
σ→σ* 120 230
π→π* 160 184
n→σ* 180 162
n→π 280 82
Hiệu số giữa các mức năng lượng này khác nhau. Vì:
hc
E hυ
λ
∆ = =
Do đó chiều dài bước sóng của các cực đại hấp thụ sẽ ngược lại:
λσ→σ* < λπ→π* < λn→σ* < λn→ π*
Thông thường trong quá trình kích thích electron có kèm theo quá trình quay và dao động của phân tử, do đó năng lượng chung của hệ phân tử bằng tổng năng lượng của các quá trình trên:
E = Eq + Ed + Ee
Trong đó:
Ee: năng lượng kích thích electron.
Ed: năng lượng dao động của các nguyên tử Eq: năng lượng quay
Bước nhảy năng lượng đối với sự kích thích electron lớn hơn bước nhảy năng lượng đối với sự dao động và lớn hơn bước nhảy năng lượng ứng với sự quay phân tử:
Ee >> Ed >> Eq