eMass 이매스교육센터

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이매스교육 및 공지사항

1. 기본 원리

: 원자 또는 분자가 외부에서 빛 에너지를 흡수 → 분자운동(전자 전이 및 진동, 회전, 병진)

바닥 상태에 있는 원자나 분자는 그 종류에 따라 특정 파장의 자외 및 가시선을 흡수하며 전자전이를 일으키면서 흡수 스펙트럼을 나타낸다.

¨ 흡수하는 파장 → 원자 또는 분자의 전자구조, 조성

¨ 흡수하는 빛의 세기(흡광도) → 원자나 분자의 농도 결정

UV-Vis Spectrophotometer (자외-가시선 분광광도계)

어떤 시료 분자가 어느 파장의 빛을 흡수하며, 그 흡광도는 얼마나 되는지 측정하는 기기 장치.

2. 빛의 흡수 및 분자 전이

¨ Absorption: 물질이 복사에너지를 흡수하여 물질과 에너지와 상호작용이 일어나는 것.

흡수, 산란, 반사, 분자운동 (진동, 회전, 병진)

분자의 전체 에너지

3. 흡수띠의 세기 및 선택 규칙

3-1. 흡수띠의 세기(band intensity)

전자전이의 성격, 분자의 전자 구조를 규명

최대흡수 파장(l_max): 최대의 흡광도를 보여주는 파장

이때의 물질의 몰 흡광계수(molar absorptitvity): e_max

최대흡수 파장(l_max): 최대의 흡광도를 보여주는 파장

이때의 물질의 몰 흡광계수(molar absorptitvity): e_max

3-2. 선택률 (Selection Rule)

양자 역학적으로 분자의 대칭성을 토대로 전자 전이를 확률적으로 예측할 수 있는 규칙

1. 스핀 금지 전이(spin-forbidden transitions):전자 전이가 일어날 때 전자의 스핀상태가 변화하는 전이는 금지된다.

2. 라포테 금지 전이 (laporte forbidden transitions):분자내에 대칭의 중심이 있을 경우 반전성(parity)이 변화하는 전자 전이는 금지된다.

3.대칭성 금지 : 동시에 2개 또는 그 이상의 전자가 들뜬 상태로 이동하는 전자의 전이는 금지된다.

4. 완전히 허용된 전이(fully allowed transitions): 흡수띠의 세기가 강해진다.

4. 전자전이의 종류와 특징

4-1. 분자의 전자전이

두 원자가 결합하여 분자를 형성 할 때 두 원자의 궤도함수가 겹쳐 2개 이상의 분자궤도 함수 형성

¨ 결합분자 궤도 함수(bonding moleculer orbital):s, p

에너지 준위가 낮음

¨ 반 결합 분자궤도 함수(antibonding moleculer orbital): s*, p*

에너지 준위가 높음

¨ 비결합 전자 (nonbonding electron): n 전자

유기 화합물 중 O, N, S 및 할로겐 원자