Спектроскопія

Енергія фотона

E=hν=hc/λ. Менша λ означає більшу енергію фотона. Положення спектральної лінії пов’язане з різницею енергій станів.

Інтенсивність залежить також від заселеностей, ймовірності переходу, кількості речовини та відповіді приладу.

УФ-вид

УФ-видимий випромінювання може переводити валентні електрони між молекулярними орбіталями або електронними станами. Типові приклади — спряжені π-системи та комплекси перехідних металів.

Закон Бір – Ламберт А=εдо н.е пов’язує поглинання з концентрацією в лінійному режимі.

IR і Раман

IR-поглинання потребує зміни дипольного моменту під час коливання. Частоти залежать від жорсткості зв’язку, мас атомів та середовища.

Раман вимірює непружне розсіювання і потребує зміни поляризовності; правила відбору інші, тому методи взаємодоповнюються.

NMR

Ядра зі спіном у магнітному полі мають різні магнітні енергетичні стани. Радіочастотне поле викликає переходи.

Хімічний зсув, інтеграл і спін-спінове розщеплення несуть різні відомості про локальне оточення та зв’язність.

Ширина лінії та прилад

Скінченний час життя дає природне розширення, тепловий рух — Допплерівське розширення, зіткнення — розширення тиску.

Калібрування, корекція базової лінії, чутливість детектора і віднімання фону є частиною вимірювання.

Поєднання методів

Мас-спектрометрія аналізує іони за m/z і строго не є фотонною спектроскопією, але дає незалежну інформацію про масу й фрагментацію.

Найнадійніший висновок виникає, коли MS, IR, УФ-вид і NMR узгоджуються між собою.

Невизначеність інтерпретації

Одна пікове положення рідко доводить єдину структуру. Перекриття смуг, сигнали розчинника, флуоресценція, насиченість і матричні ефекти можуть вводити в оману.

Найсильніший висновок виникає, коли положення, інтенсивність, форма лінії та незалежний метод підтримують одну фізично правдоподібну модель.

Розібраний приклад