str23 (17)

Spektroskopia

Spektroskopia to dział nauki zajmujący analizą promieniowania emitowanego przez materię poddaną wzbudzeniu lub zmienionego pod wpływem oddziaływania z materią.

Izolowany atom lub cząsteczka pochłaniając energię w postaci ciepła lub promieniowania elektromagnetycznego, pfzechodzi ze stanu o niższej energii do dozwolonego stanu o energii wyższej. Jest to stan nietrwały. Powrót dG stanu o energii niższej dokonuje się na jednej z dróg:

•    przez przekazanie energii w zderzeniu.

•    przez emisję kwantu energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego,

•    częściowo w postaci ciepła i emisję kwantu energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego

■; Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    1

Zależności między wielkościami charakteryzującymi przejścia widmowe

I* Zależności te można powiązać ze sobą, jak również wyrazić poprzez liczbę falową cm-¹.

111    C

AE=h-v-h—~h-v-c

m    A

■ Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    3

Długość fali promieniowania X wiąże się z jego częstotliwością v zależnością:

V

w której c jest prędkością światta w próżni (c = 3,00 1 0⁸ m-s-').

Z kolei zależność częstotliwości od zmiany poziomów energetycznych wyrażana jest równaniem:

AE = h-v

w którym h to stała Plancka (h = 6,636 10 J s).

Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    2

Podział spektroskopii

ze względu na

rodzaj oddziaływującego indywiduum

Spektroskopię jądrową,

Spektroskopię atomową

(omawiana w ramach ćwiczeń multimedialnych),

Spektroskopię molekularną

(stosowana w ćwiczeniu laboratoryjnym -spektrofotometria UV-Vis)

: Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ

llMsl

Podział spektroskopii ze względu na formę oddziaływania

•    Spektroskopię absorpcyjną,

•    Spektroskopię emisyjną,

•    Spektroskopię rozproszenia.

Podział spektroskopii

ze względu na

zakres promieniowania

•    Od promieniowania kosmicznego do promieniowania radiowego.

•    W analizie jakościowej i ilościowej najczęściej wykorzystywany jest zakres od promieniowania rentgenowskiego do podczerwieni.

Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    5

Spektrofotometria to część spektroskopii molekularnej zajmująca się analizą absorpcji promieniowania elektromagnetycznego z zakresu widzialnego (Vis) i ultrafioletu (UV) z cząsteczkami.

W izolowanej cząsteczce można wyróżnić:

•    energię translacji (niekwantowaną),

•    energię rotacji (kwantowaną)

•    energię oscylacji (kwantowaną) E^,

•    energię elektronową (kwantowaną) E_e,.

Ę-ot ^<<: Eosc ^{<<: E}el

Absorpcja promieniowania z zakresu UV-Vls związana jest z pochłanianiem energii odpowiadającej różnym stanom oscylacyjno-rotacyjnym dwóch poziomów elektronowych.

■ ; hv    Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    6

lilii.