Elektromanyatik dalgalar ile madde etkileşimini inceleyen bilim dalına spektroskopi denir. Bu madde atom, çekirdek veya molekül olabilir. Bir madde üzerine düşürülen çeşitli dalgaboylarındaki UV ışınlarından radyo dalgalarına kadar yalnızca bazılarını absorblar. Maddenin bu özelliğinden yararlanılarak maddenin derişimi ve yapısı tayin edilebilir.
UV (Ultraviyole) Spektroskopisi
Kullanılan ışığın dalgaboylarından anlaşılacağı gibi en çok enerji gerektiren UV, en az enerji gerektiren NMR(nükleer manyetik rezonans) spektroskopisidir.
Elektronik spektroskopide madde absorbladığı enerji vasıtasıyla elektronu veya elektronları bir üst enerji seviyesine çıkarır. Bu nedenle UV ve görünür bölge spektroskopilerine elektronik spektroskopisi denir. Hem organik hem de anorganik bileşikler UV ve gönür bölgede absorbsiyon yaparlar. Organik molleküllerin absorblamaları molekül orbital terimlerine göre gerçekleşir.
Molekül orbitali atom orbitallerinden oluşur. Bağ ve karşı bağ olmak üzere iki tanedir. İki ato orabitalinde bulunan elektronlar dolayısıyla H atomları birbirine yeteri kadar yaklaştıklarında atom orbitalleri kaynaşır ve bir molekül orbitali oluşur. Bu molekül orbitali atom orbitalinden daha düşük enerji seviyesindedir ve H2 molekülü kolaylıkla oluşur ve buna molekülün temel hali denir. Temel halde bulunan moleküllere 110nm dalgaboyunda bir ışın gönderildiğinde iki elektrondan biri spinin değiştirmeden karşı bağ orbitaline geçer. Bu olaya elektronik geçiş denir ve bu hale ise uyarılmış hal denir.
Temel hal ile uyarılmış hal arasındaki enerji farkına geçiş enerjisi denir.
Elektronik Geçişler
Elektronik geçişler bir absorbsiyondur. molekülü bir Ϭ→Ϭ* geçişi veya absorbsiyonudur. Çünkü; H2 molekülünde sadece sigma bağı veya orbitali bulunur. Sigma orbitalinde bulunan elektronlara sigma elektronları, yaptıkları bağa da sigma bağı denir. Çifte bağlarda bir sigma ve bir pi bağı bulunur. Ortaklanmamış elektron çiftlerine de n elektronları denir.
Elektronik geçişler 5 bağ orbitali arasında gerçekleşir.Bunlar Ϭ* , π* , n , π , Ϭ dır.
Organik Molekül Absorbsiyonu ve Renklilik
Organik maddelerde bulunan her grup kendine özgü dalgaboyunu absorblar. Fakat grubun yanında bir sübstitüent bulunması veya değişikliği dalgaboyunu az veya çok değiştirir.
Bir maddedeki karbonil(C=O), nitrozil(N=O), azot(N=N), aldehit(CHO), nitril(C=N) ve C=C gibi yapıların bulunması bu maddelerin 400-800nm arasında absorbsiyon yapmasına neden olur. Bu iki dalgaboyu arasında absorbsiyon yapan bileşikler göze renkli görülür. Bunun için bu gruplara kromofer gruplar denir.
Amin(NH2) ve hidroksil(OH) gibi grupların kendileri renkli olmamasına karşın renkli maddelerde bulunması halinde absorbsiyon uzun dalgaboylarına kayar. Böyle gruplara oksokrom gruplar denir.
Bir kromofer grubun bir oksokrom grup etkisiyle uzun dalga boyuna kaymasına batokromik kayma(kırmızıya kayma), kısa dalgaboyuna kaymasına hipsokromik kayma(maviye kayma) denir.
Absorbsiyon şiddetinin artmasına hiperkromik kayma, azalmasına ise hipokromik kayma denir.
Elektronik Geçişleri Değiştiren Etkenler
- Konjugatif Etki
- İndüktif Etki
- Rezonans Etki
- Çevre Etkisi
Elektronik Sperktroskopide Bazı Kurallar
1. Bir maddenin spektrumunda 200-210 nm den daha büyük dalgaboyu absorbsiyonu yoksa,
- konjuge gruplar,
- karbonil gruplar,
- yüksek derecede katılımın olmadığı C=C bağlarının bulunmadığı sonucuna varılır.
3. Spektruma alınan maddede N yoksa,270-400nm arasında görülen zayıf bir bant büyük olasılıkla keton veya aldehit olduğuna işaret eder. N varsa, azot(N=N) veya nitril(C=N) grupları bulunur.
4. Spektrumda 200-280 nm arasında çok kuveetli olmayan bir bant, maddede benzen halkası olduğuna işaret eder.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder