Différence entre la transition électronique rotationnelle et vibrationnelle

Le différence clé entre la transition de rotation électronique et de vibration Des transitions électroniques se produisent entre différents états électroniques tandis que les transitions rotationnelles se produisent dans le même état de vibration et les transitions vibratoires se produisent dans le même état électronique.

Les transitions électroniques, rotationnelles et vibratoires peuvent être décrites comme des propriétés des molécules. Nous pouvons étudier la structure moléculaire comme étude parallèle à la structure atomique en utilisant les méthodes de mécanique quantique et les informations obtenues à partir de spectres moléculaires. Les spectres moléculaires les plus courants comprennent les transitions électroniques, rotationnelles et vibratoires.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la transition électronique
3. Qu'est-ce que la transition rotationnelle
4. Qu'est-ce que la transition vibrationnelle
5. Comparaison côte à côte - transition électronique vs rotation vs vibratoire sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que la transition électronique?

Les transitions électroniques dans les molécules ont lieu lorsque les électrons de la molécule sont excités d'un niveau d'énergie à un autre. Ici, les électrons ont tendance à passer d'un faible niveau d'énergie à un niveau d'énergie élevé. Le changement d'énergie associé à cette transition fournit des informations sur la structure de la molécule et aide à déterminer les propriétés moléculaires telles que la couleur. La relation entre l'énergie et la fréquence des rayonnements utilisées dans le processus de transition peut être donnée par la relation de Planck.

Dans les composés organiques, nous pouvons facilement déterminer les transitions électroniques via la spectroscopie UV-visible. Ici, les transitions de la molécule doivent exister dans les UV et la plage visible du spectre électromagnétique. Habituellement, les électrons dans un homo d'une liaison sigma sont excités envers le lumo de la même liaison. De même, un électron dans l'orbitale de liaison PI peut être excité à l'orbitale PI anti-un. Cependant, les transitions électroniques des molécules dépendent fortement du type de solvant utilisé dans l'analyse.

Qu'est-ce que la transition rotationnelle?

Les transitions en rotation des molécules se réfèrent au changement brusque du moment angulaire de cette molécule. Cette définition est donnée en fonction des théories de la physique quantique, qui stipule que le moment angulaire d'une molécule est une propriété quantifiée et qu'elle ne peut égaler que certaines valeurs discrètes qui correspondent à différents états d'énergie rotatif. La transition de rotation fait référence à la perte ou au gain de moment angulaire, ce qui fait que la molécule se déplace vers un état d'énergie de rotation plus élevé ou inférieur.

Les transitions en rotation créent des lignes spectrales uniques dans un spectre. Lorsqu'il y a un gain net ou une perte d'énergie pendant une transition, la molécule doit absorber ou émettre une fréquence particulière de l'EMR ou du rayonnement électromagnétique. Ce processus forme des lignes spectrales discrètes, et nous pouvons facilement détecter ces lignes via un spectromètre via une spectroscopie de rotation ou une spectroscopie Raman.

Qu'est-ce que la transition vibrationnelle?

La transition vibratoire d'une molécule se réfère au mouvement de la molécule d'un niveau d'énergie vibrationnel à un autre. Nous pouvons également le nommer comme une transition vibronique. Ce type de transition se produit entre différents niveaux de vibration du même état électronique.

Afin d'évaluer la transition vibrationnelle d'une molécule particulière, nous devons connaître la dépendance des composants fixés à la molécule du moment dipolaire électrique sur les déformations moléculaires. Généralement, la spectroscopie Raman est basée sur des transitions vibratoires.

Quelle est la différence entre la transition électronique de rotation et de vibration?

Les transitions électroniques, rotationnelles et vibrationnelles sont importantes dans la détermination de la structure moléculaire à l'aide de spectres moléculaires. La principale différence entre la transition électronique rotationnelle et vibrationnelle est que les transitions électroniques se produisent entre différents états électroniques tandis que les transitions rotationnelles se produisent dans le même état de vibration et les transitions vibratoires se produisent dans le même état électronique.

Vous trouverez ci-dessous un résumé de la différence entre la transition de rotation électronique et de vibration.

Résumé - Transition électronique Rotation vs vibratoire

Les transitions électroniques, rotationnelles et vibrationnelles sont importantes dans la détermination de la structure moléculaire à l'aide de spectres moléculaires. La principale différence entre la transition électronique rotationnelle et vibrationnelle est que les transitions électroniques se produisent entre différents états électroniques tandis que les transitions rotationnelles se produisent dans le même état de vibration et les transitions vibratoires se produisent dans le même état électronique.

Référence:

1. Nef, r. «Propriétés des molécules.»Hyperphysics, Georgia State University, disponible ici.
2. «15.2: transitions de rotation des vibrations.”Chemistry LibreTexts, LibreTexts, 14 juillet 2020, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Raman niveaux d'énergie» de Moxfyre, basé sur le travail de l'utilisateur: Pavlina2.0 - Vectorisation du fichier: Niveaux d'énergie Raman.JPG (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Niveaux d'énergie moléculaire en» par Lvzon - Propre travaux par Uploader, basé sans cesse sur la figure 1A dans Lichtman & Cochello, 1995 (doi: 10.1038 / NMETH817) (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia