Transition électronique moléculaire - Molecular electronic transition
Les transitions électroniques moléculaires se produisent lorsque les électrons d'une molécule sont excités d'un niveau d'énergie à un niveau d'énergie plus élevé. Le changement d'énergie associé à cette transition renseigne sur la structure d'une molécule et détermine de nombreuses propriétés moléculaires telles que la couleur . La relation entre l'énergie impliquée dans la transition électronique et la fréquence du rayonnement est donnée par la relation de Planck .
Molécules organiques et autres molécules
Les transitions électroniques dans les composés organiques et certains autres composés peuvent être déterminées par spectroscopie ultraviolet-visible , à condition que des transitions dans la plage ultraviolette (UV) ou visible du spectre électromagnétique existent pour ce composé. Les électrons occupant un HOMO d'une liaison sigma peuvent être excités par le LUMO de cette liaison. Ce processus est noté comme une transition σ → σ * . De même promotion d'un électron à partir d' un π-collage orbital à une antiliant orbitale * est notée comme π → π * transition. Les auxochromes avec des paires d'électrons libres désignées par n ont leurs propres transitions, tout comme les transitions de liaisons pi aromatiques . Les sections de molécules qui peuvent subir de telles transitions électroniques détectables peuvent être appelées chromophores car ces transitions absorbent le rayonnement électromagnétique (lumière), qui peut être hypothétiquement perçu comme une couleur quelque part dans le spectre électromagnétique. Les transitions électroniques moléculaires suivantes existent :
En plus de ces affectations, les transitions électroniques sont également associées à des bandes. Les bandes suivantes sont définies : la bande R de l' allemand radikalartig ou radical-like , la bande K de l'allemand konjugiert ou conjugué , la bande B du benzoïque et la bande E de l' éthylénique (système imaginé par A. Burawoy en 1930). Par exemple, le spectre d'absorption de l' éthane montre une transition σ → σ * à 135 nm et celui de l' eau une transition n → σ * à 167 nm avec un coefficient d'extinction de 7 000. Le benzène a trois transitions aromatiques π → π * ; deux bandes E à 180 et 200 nm et une bande B à 255 nm avec des coefficients d'extinction respectivement 60 000, 8 000 et 215. Ces absorptions ne sont pas des bandes étroites mais sont généralement larges car les transitions électroniques se superposent aux autres états d'énergie moléculaire .
Changements de solvant
Les transitions électroniques des molécules en solution peuvent dépendre fortement du type de solvant avec des décalages bathochromes ou hypsochromes supplémentaires .
Spectres de raies
Les raies spectrales sont associées aux transitions électroniques atomiques et les gaz polyatomiques ont leur propre système de bandes d'absorption .