Diferența cheie dintre spectroscopia rotațională și cea vibrațională este că spectroscopia rotațională este utilizată pentru a măsura energia tranzițiilor care au loc între stările de rotație cuantificate ale moleculelor în faza gazoasă, în timp ce spectroscopia vibrațională este utilizată pentru măsurarea interacțiunii dintre Radiație IR cu materie prin absorbție, emisie sau reflexie.
Spectroscopia este o ramură a științei care se referă la investigarea și măsurarea spectrelor produse atunci când materia interacționează cu sau emite radiații electromagnetice. Această interacțiune are loc datorită tranzițiilor electronice. Tranzițiile electronice în molecule au loc atunci când electronii din moleculă devin excitați de la un nivel de energie la altul. Electronii tind să treacă de la un nivel scăzut de energie la un nivel ridicat de energie. Modificarea energiei care este asociată cu această tranziție oferă informații despre structura moleculei și ajută la determinarea proprietăților moleculare, cum ar fi culoarea. Relația dintre energia și frecvența radiațiilor care este utilizată în procesul de tranziție poate fi dată de relația lui Planck.
Ce este spectroscopia rotațională?
Spectroscopia rotațională este măsurarea energiei tranzițiilor care au loc între stările de rotație cuantificate ale moleculelor în faza gazoasă. Uneori, această metodă este cunoscută sub numele de spectroscopie rotațională pură. Acest lucru se datorează faptului că ajută la distingerea spectroscopia rotațională de spectroscopia rotațională-vibrațională. Spectroscopia de rotație este guvernată de tranziții de rotație.
Figura 01: Spectrul de rotație
Tranzițiile de rotație ale moleculelor se referă la schimbarea bruscă a momentului unghiular al acelei molecule. Această definiție este dată în funcție de teoriile fizicii cuantice, care afirmă că momentul unghiular al unei molecule este o proprietate cuantificată și poate egala doar anumite valori discrete care corespund diferitelor stări de energie de rotație. Tranziția de rotație se referă la pierderea sau câștigarea momentului unghiular, care face ca molecula să se miște fie la o stare de energie de rotație mai mare, fie la o stare de energie de rotație mai mică.
Ce este spectroscopia vibrațională?
Spectroscopia vibrațională este măsurarea interacțiunii radiației IR cu materia prin absorbție, emisie sau reflexie. Această tehnică spectroscopică este utilă în studierea și identificarea substanțelor chimice sau a grupurilor funcționale din compuși solizi, gazosi sau lichizi. Spectroscopia vibrațională este guvernată de tranziții vibraționale.
Figura 02: Un spectru vibrațional
Tranziția vibrațională a unei molecule se referă la mișcarea moleculei de la un nivel de energie vibrațională la altul. O putem numi și o tranziție vibranică. Acest tip de tranziție are loc între diferite niveluri de vibrație ale aceleiași stări electronice. Pentru a evalua tranziția vibrațională a unei anumite molecule, ar trebui să cunoaștem dependența componentelor fixate de moleculă ale momentului dipolului electric de deformațiile moleculare. În general, spectroscopia Raman se bazează pe tranziții vibraționale.
Care este diferența dintre spectroscopia rotațională și cea vibrațională?
Spectroscopia rotațională și spectroscopia vibrațională sunt guvernate de tranzițiile electronilor. Diferența cheie dintre spectroscopia rotațională și cea vibrațională este că spectroscopia rotațională este utilă pentru a măsura energia tranzițiilor care au loc între stările rotaționale cuantificate ale moleculelor în faza gazoasă, în timp ce spectroscopia vibrațională este utilă în măsurarea interacțiunii radiației IR cu materia prin absorbție, emisie sau reflexie.
Mai jos este o listă a diferențelor dintre spectroscopia rotațională și cea vibrațională sub formă tabelară.
Rezumat – Spectroscopie rotațională vs. vibrațională
Spectroscopia rotațională și spectroscopia vibrațională sunt guvernate de tranzițiile electronilor. Diferența cheie dintre spectroscopia rotațională și cea vibrațională este că spectroscopia rotațională este utilă pentru a măsura energia tranzițiilor care au loc între stările rotaționale cuantificate ale moleculelor în faza gazoasă, în timp ce spectroscopia vibrațională este utilă în măsurarea interacțiunii radiației IR cu materia prin absorbție, emisie sau reflexie.
