Het belangrijkste verschil tussen rotatie- en vibratiespectroscopie is dat rotatiespectroscopie wordt gebruikt om de energie te meten van de overgangen die plaatsvinden tussen gekwantiseerde rotatietoestanden van moleculen in de gasfase, terwijl vibratiespectroscopie wordt gebruikt bij het meten van de interactie van IR-straling met materie door absorptie, emissie of reflectie.
Spectroscopie is een tak van wetenschap die zich bezighoudt met het onderzoeken en meten van spectra die worden geproduceerd wanneer materie in wisselwerking staat met elektromagnetische straling of deze uitzendt. Deze interactie vindt plaats door elektronische overgangen. Elektronische overgangen in moleculen vinden plaats wanneer elektronen in het molecuul worden geëxciteerd van het ene energieniveau naar het andere. De elektronen hebben de neiging om van een laag energieniveau naar een hoog energieniveau te gaan. De verandering in de energie die met deze overgang gepaard gaat, geeft informatie over de structuur van het molecuul en helpt bij het bepalen van de moleculaire eigenschappen zoals kleur. De relatie tussen de energie en de frequentie van straling die wordt gebruikt in het transitieproces kan worden gegeven door de relatie van Planck.
Wat is rotatiespectroscopie?
Rotatiespectroscopie is de meting van de energie van de overgangen die plaatsvinden tussen gekwantiseerde rotatietoestanden van moleculen in de gasfase. Soms staat deze methode bekend als pure rotatiespectroscopie. Dit komt omdat het helpt om de rotatiespectroscopie te onderscheiden van rotatie-vibratiespectroscopie. Rotatiespectroscopie wordt bepaald door rotatieovergangen.
Figuur 01: Rotatiespectrum
Rotatie-overgangen van moleculen verwijzen naar de abrupte verandering in het impulsmoment van dat molecuul. Deze definitie wordt gegeven afhankelijk van de theorieën van de kwantumfysica, waarin staat dat het impulsmoment van een molecuul een gekwantiseerde eigenschap is en dat het alleen bepaalde discrete waarden kan evenaren die overeenkomen met verschillende rotatie-energietoestanden. De rotatie-overgang verwijst naar het verlies of de winst van impulsmoment, waardoor het molecuul naar een hogere of lagere rotatie-energietoestand beweegt.
Wat is vibratiespectroscopie?
Trillingsspectroscopie is de meting van de interactie van IR-straling met materie door absorptie, emissie of reflectie. Deze spectroscopische techniek is nuttig bij het bestuderen en identificeren van chemische stoffen of functionele groepen in vaste, gasvormige of vloeibare verbindingen. Trillingsspectroscopie wordt bepaald door trillingsovergangen.
Figuur 02: Een trillingsspectrum
De vibratie-overgang van een molecuul verwijst naar de beweging van het molecuul van het ene vibratie-energieniveau naar het andere. We kunnen het ook een vibronische overgang noemen. Dit type overgang vindt plaats tussen verschillende trillingsniveaus van dezelfde elektronische toestand. Om de vibratie-overgang van een bepaald molecuul te evalueren, moeten we de afhankelijkheid kennen van de molecuul-gefixeerde componenten van het elektrische dipoolmoment van de moleculaire vervormingen. Over het algemeen is Raman-spectroscopie gebaseerd op trillingsovergangen.
Wat is het verschil tussen rotatie- en vibratiespectroscopie?
Rotatiespectroscopie en vibratiespectroscopie worden bepaald door elektronenovergangen. Het belangrijkste verschil tussen rotatie- en vibratiespectroscopie is dat rotatiespectroscopie nuttig is om de energie te meten van de overgangen die plaatsvinden tussen gekwantiseerde rotatietoestanden van moleculen in de gasfase, terwijl vibratiespectroscopie nuttig is bij het meten van de interactie van IR-straling met materie door absorptie, emissie of reflectie.
Hieronder staat een lijst met verschillen tussen rotatie- en vibratiespectroscopie in tabelvorm.
Samenvatting – Rotatie versus vibratiespectroscopie
Rotatiespectroscopie en vibratiespectroscopie worden bepaald door elektronenovergangen. Het belangrijkste verschil tussen rotatie- en vibratiespectroscopie is dat rotatiespectroscopie nuttig is om de energie te meten van de overgangen die plaatsvinden tussen gekwantiseerde rotatietoestanden van moleculen in de gasfase, terwijl vibratiespectroscopie nuttig is bij het meten van de interactie van IR-straling met materie door absorptie, emissie of reflectie.
