To tylko jedna z 12 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Wprowadzenie.
Spektroskopia optyczna obejmuje metody badania materii przy użyciu promieniowania elektromagnetycznego, które może być w danym układzie wytwarzane lub może z układem oddziaływać.
Spektrometria zajmuje się rejestracją i pomiarami efektów tych fizycznych zjawisk dostarczając szeregu informacji o układzie i jego składnikach.
Szczególne znaczenie w analizie chemicznej mają metody absorpcyjne. Do nich należy spektrofotometria absorpcyjna w nadfiolecie (UV) i obszarze widzialnym (VIS), która opiera się na selektywnej absorpcji promieniowania elektromagnetycznego przez substancję w stanie gazowym, stałym lub w fazie ciekłej. Dla zrozumienia tych zjawisk niezbędne jest wgłębienie się w naturę promieniowani; elektromagnetycznego i materii.
Promienie UV/VIS
Promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu ultrafioletu (~100-350 nm) i światła widzialnego (~350-900 nm) niesie kwanty energii zgodne, co do wielkości, z różnicami poziomów energetycznych elektronów walencyjnych cząsteczki.
Promieniowanie elektromagnetyczne przejawia właściwości charakterystyczne dla dwóch krańcowo różnych natur: falowej i korpuskularnej. Potwierdzeniem falowego charakteru promieniowani są zjawiska, którym ono ulega, jak dyfrakcja, interferencja czy polaryzacja. Za korpuskularną naturą promieniowania elektromagnetycznego przemawiają zjawiska fotoelektryczne.
Planck wprowadził pojęcie kwantu energii promieniowania nazwanego fotonem. Stąd z punktu widzenia współoddziaływania z materią, promieniowanie elektromagnetyczne można rozpatrywać jako strumień energii złożony z oddzielnych cząstek energii promienistej.
Pomiary w obszarze UV/VIS prowadzi się najczęściej dla substancji ciekłych lub rozpuszczonych, rzadziej w fazie gazowej czy stałej. Największe znaczenie na pomiar przepuszczalności układu.
Natężenie promieniowania padającego, I0, ulega osłabieniu przy przejściu prze ośrodek absorbujący do wartości I. To zmniejszenie natężenia zachodzi przede wszystkim w wyniku absorpcji, ale częściowo także na skutek odbicia promieniowania od ścianek naczynka (kuwety), zawierającego próbkę badanej substancji w stanie ciekłym czy gazowym, lub też od powierzchni próbek stałych, rozproszenia na pojedynczych cząsteczkach czy też ich skupiskach. Część wpływów zakłócających eliminuje się prowadząc odpowiednie pomiary porównawcze względem odnośnika (kuweta zawierająca rozpuszczalnik lub ślepą próbę).
Stosunek I/I0 nazwano transmitancją T. Charakteryzuje ona przepuszczalność ośrodka. Logarytm dziesiętny odwrotności, a więc log(I/I0) określono mianem, absorbancji A:
Stosunek natężeń promieniowania padającego i przechodzącego przez ośrodek absorbujący ilościowo można określić na podstawie doświadczalnego pomiaru absorbancji lub transmitacji.
(…)
… się z odpowiedniego potencjometru przepuszczalność lub wartość absorpcji.
W aparatach dwuwiązkowych ze źródła światła wydzielane są dwie identyczne wiązki promieniowania, z których jedna przechodzi przez odnośnik, druga przez roztwór badany. Układ fotokomórek mierzy od razu różnicę przepuszczalności lub absorpcji obu wiązek. Tego typu aparaty mogą mieć urządzenie do automatycznej rejestracji wyników w postaci pisaka…
… przepuszczalności (T) lub i przepuszczalności (T) i absorpcji (A).
Schemat kolorymetru fotoelektrycznego dwuwiązkowego.
Zasada działania kolorymetru fotoelektrycznego dwuwiązkowego pokazanego powyżej polega na wydzieleniu ze wspólnego źródła światła 1 dwu jednakowych wiązek promieniowania, z których każda przechodzi kolejno przez kondensory 2, 2', regulowane przesłony 3, 3', identyczne filtry 4, 4' i kuwety 5, 5'. Po przejściu przez kuwety wiązki promieniowania padają na fotoogniwa, które wytwarzają fotoprąd. Różnica fotoprądów wskazywana jest przez galwanometr 7. Zaletą, przyrządów dwuwiązkowych jest możliwość wyeliminowania zmian napięcia zasilającego źródło światła. Zmiany te w znacznie mniejszym stopniu wpływają na różnicę fotoprądów obu fotoogniw niż na wskazania każdego z nich z osobna.
Spektrofotometria…
… orbitali 1s)
Efekty wiążące i antywiążące są tym większe, im bardziej przenikają się orbitale. Stąd można przyjąć, że w tworzeniu wiązania chemicznego uczestniczą tylko orbitale powłok walencyjnych; przenikanie orbitali powłok wewnętrznych występuje bowiem w znikomym stopniu.
Tworzenie się molekularnych orbitali σ: a) antywiążących — w płaszczyźnie węzłowej prawdopodobieństwo znalezienia elektronu…
…, które wpływają na względne energie orbitali cząsteczkowych. Istnieje wiele matematycznych metod rozwiązywania zagadnień wyjaśniających właściwości cząsteczek i ich układów.
Do najprostszych metod ilustrujących proces tworzenia orbitali molekularnych należy metoda liniowej kombinacji orbitali atomowych, oznaczana skrótowo LCAO.
Między oddalonymi atomami (1 nm lub więcej) jako elektrycznie obojętnymi…
… orbitali 1s)
Efekty wiążące i antywiążące są tym większe, im bardziej przenikają się orbitale. Stąd można przyjąć, że w tworzeniu wiązania chemicznego uczestniczą tylko orbitale powłok walencyjnych; przenikanie orbitali powłok wewnętrznych występuje bowiem w znikomym stopniu.
Tworzenie się molekularnych orbitali σ: a) antywiążących — w płaszczyźnie węzłowej prawdopodobieństwo znalezienia elektronu…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)