Spectroscopie rotațională

Spectroscopia de rotație  este un tip de spectroscopie cu microunde. Măsoară absorbția sau emisia de lumină de către molecule pentru a înțelege schimbările în energia lor de rotație. Deși frecvențele de microunde sunt adesea folosite în spectroscopia rotațională și în spectroscopia cu microunde, cele două metode sunt diferite. Cele mai vechi experimente în spectroscopie cu microunde au măsurat spectrul vibrațional al amoniacului [1] . Spectroscopia pur rotațională se distinge de spectroscopia, unde gradele de libertate rotaționale interacționează cu cele vibraționale și electronice, ducând la noi tranziții.

Spectroscopia rotațională este aplicabilă numai în faza gazoasă, unde se pot distinge tranzițiile între stările cuantice individuale, cunoscute sub numele de niveluri de energie rotațională. Mișcarea de rotație moleculară se descompune rapid și se transformă în alte forme de energie în solide și lichide. Spectrele de rotație pot fi observate pentru moleculele care au un moment dipol electric permanent [2] . Câmpul electric radiant exercită un cuplu asupra moleculei prin interacțiunea cu momentul dipol al moleculei, determinând molecula să se rotească mai repede (când este excitată) sau mai lent (când este relaxată). Moleculele diatomice homonucleare precum oxigenul molecular (O 2 ), hidrogenul (H 2 ), etc. nu au un moment dipol și, prin urmare, nu au un spectru pur rotațional. În cazuri rare [3] , efectul forței centrifuge face posibilă observarea tranzițiilor în molecule care nu au un moment dipol electric permanent. În plus, excitațiile electronice pot duce uneori la distribuții de sarcină asimetrice și un moment dipol net.

Dintre moleculele diatomice, monoxidul de carbon (CO) are unul dintre cele mai simple spectre de rotație. În ceea ce privește molecula triatomică de acid cianhidric (HC≡N), aceasta are un spectru de rotație simplu pentru o moleculă liniară, similar cu izocianura de hidrogen (HN=C:) pentru o moleculă neliniară. Dificultățile asociate cu interpretarea spectrelor de rotație cresc odată cu dimensiunea și flexibilitatea conformațională a moleculelor.

Note

  1. ↑ Cleeton, C.E.; Williams, NH Unde electromagnetice de 1,1 cm lungime de undă și spectrul de absorbție al amoniacului  //  Physical Reviews: journal. - 1934. - Vol. 45 . - P. 234-237 . - doi : 10.1103/PhysRev.45.234 . - Cod biblic .
  2. ↑ Gordy, W. Microwave Molecular Spectra in Technique of Organic Chemistry, Voi. IX, Editat de A.  Weissberger . — New York: Interscience , 1970.
  3. ↑ Chu, FY; Oka, T. Spectrele de rotație „Interzise” ale fosfinei și arsenei  //  Journal of Chemical Physics  : journal. - 1974. - Vol. 60 , nr. 11 . - P. 4612-4618 . - doi : 10.1063/1.1680946 . - Cod .
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii