Elektronik Geçiş Tipleri
Bir molekül ışıma enerji absorpladığında, E = hν = hc/λ ya eşit olan enerji artışı molekülde elektronik, titreşme ve dönme uyarmaları yapar. Infrared (kırmızı ötesi) ışımanın enerjisi titreşme ve dönme seviyelerini uyarabilir. Ultraviyole (mor ötesi) ışımanın enerjisi ise elektronik ve dolayısıyla titreşme ve dönme uyarmalarına neden olur.
Şekil 1: Organik Moleküllerin Elektronik Geçişleri
Organik moleküllerde dört tür elektronik geçiş olasıdır. Bunlar: σ→ σ*, n→ σ*, n →π*, ve π → π*.
σ→ σ* Geçişleri: Bir molekülde s bağ orbitalindeki bir elektron, Vakum UV bölgesindeki bir ışını absorplayarak antibağ orbitaline uyarılır, bu durumda σ→ σ* geçişi meydana gelmiş olur. Diğer elektronik geçişlere kıyasla σ→ σ* geçişleri için gereken enerji oldukça yüksektir. Örneğin, sadece C-H bağları içeren ve dolayısıyla sadece σ→ σ* geçişleri gösterebilen metan (CH4)’ın 124 nm’de bir absorpsiyon maksimumu vardır. Etan (C2H6)’ın absorpsiyon piki ise 135 nm’de görülür, bu geçiş C-C bağ elektronlarından kaynaklanır, C-C bağının kuvveti C-H bağınınkinden daha az olduğundan, bunun uyarılması daha az enerji ister.
π→σ* Geçişleri: Bu geçişler ortaklanmamış elektron çiftleri içeren bileşiklerde (bağ yapmayan orbitalde bulunan elektronlar) gözlenir. Genelde bu geçişler σ→ σ* geçişlerinden daha az enerji gerektirir ve absorpsiyon piklerinin çoğu 150-250 nm aralığındaki bölgede yer alır. Çizelgede, bazı tipik π→σ* geçişlerine ait absorpsiyon verileri görülmektedir. Bu tip absorpsiyona özgü molar absorptiviteler düşük veya orta şiddetlidir ve çoğunlukla 100–3000 L.cm-1.mol-1aralığında yer alır. π→σ* geçişlerine ait absorpsiyon maksimumları, su ve etanol gibi polar çözücüler varlığında daha düşük dalga boylarına kayma eğilimindedir. Ultraviyole bölgede yer alan π→σ* pikleri veren organik fonksiyonel grupların sayısı nispeten azdır.
n→π*, ve π→π* Geçişleri 200-700 nm arasındaki spektral bölgede absorpsiyon yaptıklarından UV-Vis spektroskopisinde en çok karşılaşılan geçişlerdir. Bu geçişlerin her ikisi de, π* orbitallerini içerdiğinden doymamış fonksiyonel grup içeren organik bileşiklerde gözlenir. Diğer bir deyişle, bu doymamış absorplayıcı merkezler kromofor olarak adlandırılır.
Ayrıca inorganik tuzlarda beşinci bir elektron geçiş türü olan d→d geçiş türü inorganik tuzların d orbitallerinde görülür. Bu geçişler görünür bölgesindeki zayıf absorblanma ile görülür. Bu geçişler genellikle renklerin değişimine neden olurlar. Bundan dolayı titanyumun ve bakırın metalik tuzları mavidir.
Modern atom modeline göre;
1. Çekirdeğin çevresinde “n” baş kuvant sayısıyla ifade edilen enerji düzeyleri bulunur.
2. Elektronların herhangi bir an için yerleri kesin olarak bilinemez, fakat elektronların bulunma ihtimallerinin yüksek olduğu bölgeler vardır. Bu bölgelere orbital adı verilir. Bir orbitalde en fazla iki elektron bulunabilir ve bir atomda s, p, d ve f olmak üzere dört çeşit orbital vardır.
Temel enerji seviyesinde bulunan atomun elektronları dışarıdan enerji alarak yüksek enerji düzeyine yükselirse bu atoma ‘uyarılmış atom’ denir.
UV ile ilgili diğer sayfalar