Ključna razlika između rotacijske i vibracijske spektroskopije je u tome što se rotacijska spektroskopija koristi za mjerenje energije prijelaza koji se odvijaju između kvantiziranih rotacijskih stanja molekula u plinovitoj fazi, dok se vibracijska spektroskopija koristi za mjerenje interakcije IR zračenje s materijom putem apsorpcije, emisije ili refleksije.
Spektroskopija je grana znanosti koja se bavi istraživanjem i mjerenjem spektara koji nastaju kada materija stupa u interakciju s elektromagnetskim zračenjem ili ga emitira. Ova interakcija se događa zbog elektroničkih prijelaza. Elektronski prijelazi u molekulama odvijaju se kada se elektroni u molekuli pobuđuju s jedne energetske razine na drugu. Elektroni imaju tendenciju prelaska s niske energetske razine na visoku energetsku razinu. Promjena energije koja je povezana s ovim prijelazom daje informacije o strukturi molekule i pomaže u određivanju molekularnih svojstava kao što je boja. Odnos između energije i frekvencije zračenja koja se koristi u procesu prijelaza može se dati Planckovom relacijom.
Što je rotacijska spektroskopija?
Rotacijska spektroskopija je mjerenje energije prijelaza koji se odvijaju između kvantiziranih rotacijskih stanja molekula u plinovitoj fazi. Ponekad je ova metoda poznata kao čista rotacijska spektroskopija. To je zato što pomaže u razlikovanju rotacijske spektroskopije od rotacijsko-vibracijske spektroskopije. Rotacijskom spektroskopijom upravljaju rotacijski prijelazi.
Slika 01: Rotacijski spektar
Rotacijski prijelazi molekula odnose se na naglu promjenu kutne količine gibanja te molekule. Ova definicija dana je ovisno o teorijama kvantne fizike, koja kaže da je kutni moment molekule kvantizirano svojstvo i može biti jednak samo određenim diskretnim vrijednostima koje odgovaraju različitim stanjima rotacijske energije. Prijelaz rotacije odnosi se na gubitak ili dobitak kutne količine gibanja, što uzrokuje pomicanje molekule u više ili niže stanje rotacijske energije.
Što je vibracijska spektroskopija?
Vibracijska spektroskopija je mjerenje interakcije IR zračenja s materijom putem apsorpcije, emisije ili refleksije. Ova spektroskopska tehnika korisna je u proučavanju i identificiranju kemijskih tvari ili funkcionalnih skupina u čvrstim, plinovitim ili tekućim spojevima. Vibracijska spektroskopija je vođena vibracijskim prijelazima.
Slika 02: Vibracijski spektar
Vibracijski prijelaz molekule odnosi se na kretanje molekule s jedne razine vibracijske energije na drugu. Možemo ga nazvati i vibroničkim prijelazom. Ova vrsta prijelaza događa se između različitih vibracijskih razina istog elektroničkog stanja. Da bismo ocijenili vibracijski prijelaz određene molekule, moramo znati ovisnost komponenti električnog dipolnog momenta fiksiranih na molekulu o molekularnim deformacijama. Općenito, Ramanova spektroskopija temelji se na vibracijskim prijelazima.
Koja je razlika između rotacijske i vibracijske spektroskopije?
Rotacijska spektroskopija i vibracijska spektroskopija upravljaju prijelazima elektrona. Ključna razlika između rotacijske i vibracijske spektroskopije je u tome što je rotacijska spektroskopija korisna za mjerenje energije prijelaza koji se odvijaju između kvantiziranih rotacijskih stanja molekula u plinovitoj fazi, dok je vibracijska spektroskopija korisna za mjerenje interakcije IR zračenja s materijom kroz apsorpcija, emisija ili refleksija.
Ispod je popis razlika između rotacijske i vibracijske spektroskopije u obliku tablice.
Sažetak – Rotacijska vs vibracijska spektroskopija
Rotacijska spektroskopija i vibracijska spektroskopija upravljaju prijelazima elektrona. Ključna razlika između rotacijske i vibracijske spektroskopije je u tome što je rotacijska spektroskopija korisna za mjerenje energije prijelaza koji se odvijaju između kvantiziranih rotacijskih stanja molekula u plinovitoj fazi, dok je vibracijska spektroskopija korisna za mjerenje interakcije IR zračenja s materijom kroz apsorpcija, emisija ili refleksija.
