4. Необхідність вивчення електронної спектроскопії. Її зв’язок з іншими дисциплінами.

Електронна спектроскопія є дуже чутливим і зручним методом для визначення спектрів поглинання, пропускання або відбиття, вивчення кінетики реакції, що супроводжується спектральними змінами. У звичайних умовах спектри мають дифузний характер, що обмежує їх застосування речовинами, що мають хромофорні групи (ароматичні цикли, кратні зв'язки). Ці спектри дозволяють встановлювати наявність тих чи інших груп в молекулі, тобто здійснювати груповий аналіз, вивчати вплив заступників на електронні спектри і будова молекул, досліджувати таутомерію та інші перетворення. До електронної спектроскопії належать:

• Фотоелектронна спектроскопія

  • Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія

  • Фотоелектронна спектроскопія з кутовим розділенням

• Оже-спектроскопія

• Дифракція низькоенергетичних електронів

• Розсіювання низькоенергетичних електронів

• Тунельна спектроскопія

5. Зв’язок з фізикою та хімією. Принцип Борна-Опенгеймера.

У цьому принципі повна енергія молекули є сумою електронної енергії, обчисленої при фіксованій конфігурації ядер, і коливально-обертальної енергії ядер: Ε = Ε_el + Ε_nuc.

Д ля випадку стійких багатоатомних молекул існує простий критерій застосовності наближення Б.-О.

Де знаменник різниця енергії двох сусідніх електронних станів.

6. Фізична природа забарвлення речовини. Основні та додаткові кольори.

Хромофорна теорія, відповідно до якої за колір органічних сполук відповідні групи атомів, які містять кратні зв’язки( —N=N—, —N=O). Істина будова барвників описується не класичною структурною формулою, а відповідає деякому проміжному стану, названому пізніше мезомерним. Для цього стану характерна делокалізація зв’язків і зарядів атомів в молекулі. Особливо легко така делокалізація відбувається в молекулах, що містять систему спряжених зв’язків в комбінації з розташованими на її кінцях електронодонорними й електроноакцепторними групами. Ця комбінація, характерна практично для усіх типів барвників, обумовлює як легкість поляризації молекул (внаслідок зміщення π-електронів по ланцюгу спряження), так і переходу молекул у збуджений стан. Перше визначає інтенсивність поглинання світла, друге — глибину забарвлення речовини. Спектральні кольори – монохроматичні світлові промені, додаткові кольори, які виникають в зоровому апараті, якщо з білого променя вилучається (поглинається) будь-який з спектральних кольорів. Біле тіло практично цілком відбиває промені усієї видимої частки спектра, чорне - цілком поглинає їх, сіре - поглинає усе промені приблизно однаково, але не повністю, кольорове - вибірково поглинає деякі з них.

λ, нм	Спектральній колір	Додатковий колір
400-435	Фіолетовий	Зеленувато-жовтий
435-480	Синій	Жовтий

7. Природа уф та видимого спектру. «Вакуумний» ультрафіолетовий діапазон, особливості роботи в ньому.

Електронна спектроскопія – оптична спектроскопія (як і ІЧ), що базується на реєстрації поглинання чи емісії електромагнітного випромінювання в діапазоні 10-780 нм (УФ і видима область). Поглинання чи випромінювання в даній області обумовлене електронними переходами, тобто переходами електронів молекули із одних енергетичних рівнів на інші. Також тут знаходяться електронно-коливальні смуги молекул, що в даних умовах приводять до розмитих спектрів. Тому молекулярні спектри на відміну від атомних мають вигляд широких (десятки нм) смуг, а не лінійчастий вигляд. Для органічних молекул справедливе одно електронне наближення, тобто 1 електрон з ВЗМО переходить на одну із вільних МО, найчастіше НВМО. Таким чином молекула переходить у збуджений стан з поглинанням світла, λ якого відповідає енергії , що дорівнює різниці енергій між даними МО. Ц е дозволяє використовувати ЕС для вивчення електронної будови молекул, впливу замісників, встановлення типу зв’язку та ін.. В основі цих досліджень лежить віднесення спектральних смуг до певних електронних переходів, враховуючи їх положення і інтенсивність. ЕС при довжині хвилі, меншій за 180-185 нм, називається «вакуумною» УФ, тому що в цій області випромінювання дуже сильно поглинається повітрям (в основному киснем), тому потрібно використовувати вакуумні чи

УФС при длине волны меньше 185 нм наз. вакуумной, т. к. в этой области УФ излучение настолько сильно поглощается воздухом (гл. обр. кислородом), что необходимо применять вакуумные или наполненные непоглощающим газом спектральные приборы.