迁移能

科技工作者之家 2020-11-17

根据能量守恒原理,粒子的外层电子从低能级转移到高能级的过程中会吸收能量;从高能级转移到低能级则会释放能量。能量为两个能级能量之差的绝对值。使粒子发生跃迁的所吸收的能量叫做迁移能。

跃迁类型与能量根据分子轨道理论,在有机化合物分子中与紫外一可见吸收光谱有关的价电子有三种:形成单键的σ电子,形成双键的π电子和分子中未成键的孤对电子,称为n电子,也称为p电子。当有机化合物吸收了紫外光或可见光,分子中的价电子就要跃迁到激发态,其跃迁方式主要有四种类型,即σ→σ*,n→σ*,π→π*,n→π*。各种跃迁所需能量大小为:σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*。

电子能级间位能的相对大小如图所示。一般未成键孤对电子n容易跃迁到激发态。

成键电子中,π电子较σ电子具有较高的能级,而反键电子却相反。故在简单分子中的n→π*跃迁需要的能量最小,吸收峰出现在长波段;π→π*跃迁的吸收峰出现在较短波段;而σ→σ*跃迁需要的能量最大,出现在远紫外区。
许多有机分子中的价电子跃迁,须吸收波长在200~1000nm范围内的光,恰好落在紫外-可见光区域。因此紫外-可见吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,也可以称它为电子光谱。

(1)σ——σ*跃迁

成键σ电子由基态跃迁到σ*轨道,这是所有存在σ键的有机化合物都可以发生的跃迁类型。在有机化合物中,由单键构成的化合物,如饱和烃类能产生σ→σ*跃迁。引起σ→σ*跃迁所需的能量最大。因此,所产生的吸收峰出现在远紫外区,吸收波长λ

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