La diferència clau entre l'espectroscòpia de rotació i la de vibració és que l'espectroscòpia de rotació s'utilitza per mesurar l'energia de les transicions que tenen lloc entre els estats de rotació quantificats de les molècules en la fase gasosa, mentre que l'espectroscòpia de vibració s'utilitza per mesurar la interacció de Radiació IR amb matèria per absorció, emissió o reflexió.
L'espectroscòpia és una branca de la ciència que es dedica a la investigació i mesura dels espectres produïts quan la matèria interacciona amb o emet radiació electromagnètica. Aquesta interacció es produeix a causa de transicions electròniques. Les transicions electròniques de les molècules tenen lloc quan els electrons de la molècula s'exciten d'un nivell d'energia a un altre. Els electrons tendeixen a passar d'un nivell d'energia baix a un nivell d'energia alt. El canvi en l'energia que s'associa amb aquesta transició proporciona informació sobre l'estructura de la molècula i ajuda a determinar les propietats moleculars com ara el color. La relació entre l'energia i la freqüència de radiació que s'utilitza en el procés de transició es pot donar per la relació de Planck.
Què és l'espectroscòpia de rotació?
L'espectroscòpia de rotació és la mesura de l'energia de les transicions que tenen lloc entre els estats de rotació quantificats de les molècules en fase gasosa. De vegades, aquest mètode es coneix com espectroscòpia rotacional pura. Això es deu al fet que ajuda a distingir l'espectroscòpia rotacional de l'espectroscòpia rotacional-vibratòria. L'espectroscòpia de rotació es regeix per transicions de rotació.
Figura 01: espectre de rotació
Les transicions de rotació de les molècules es refereixen al canvi brusc en el moment angular d'aquesta molècula. Aquesta definició es dóna en funció de les teories de la física quàntica, que afirma que el moment angular d'una molècula és una propietat quantificada, i només pot igualar certs valors discrets que corresponen a diferents estats d'energia de rotació. La transició de rotació es refereix a la pèrdua o guany de moment angular, que fa que la molècula es mogui a un estat d'energia de rotació superior o inferior.
Què és l'espectroscòpia vibracional?
L'espectroscòpia vibracional és la mesura de la interacció de la radiació IR amb la matèria mitjançant l'absorció, l'emissió o la reflexió. Aquesta tècnica espectroscòpica és útil per estudiar i identificar substàncies químiques o grups funcionals en compostos sòlids, gasosos o líquids. L'espectroscòpia vibracional es regeix per transicions vibracionals.
Figura 02: un espectre de vibracions
La transició vibratòria d'una molècula es refereix al moviment de la molècula d'un nivell d'energia vibracional a un altre. També podem anomenar-lo una transició vibrònica. Aquest tipus de transició es produeix entre diferents nivells de vibració del mateix estat electrònic. Per tal d'avaluar la transició vibratòria d'una molècula particular, hauríem de conèixer la dependència dels components fixats per la molècula del moment dipolar elèctric de les deformacions moleculars. En general, l'espectroscòpia Raman es basa en transicions vibracionals.
Quina diferència hi ha entre l'espectroscòpia de rotació i la de vibració?
L'espectroscòpia de rotació i l'espectroscòpia de vibració es regeixen per transicions d'electrons. La diferència clau entre l'espectroscòpia rotacional i vibracional és que l'espectroscòpia rotacional és útil per mesurar l'energia de les transicions que es produeixen entre els estats rotacionals quantificats de les molècules en la fase gasosa, mentre que l'espectroscòpia vibracional és útil per mesurar la interacció de la radiació IR amb la matèria a través de absorció, emissió o reflexió.
A continuació es mostra una llista de diferències entre l'espectroscòpia rotacional i vibracional en forma tabular.
Resum: espectroscòpia rotacional i vibracional
L'espectroscòpia de rotació i l'espectroscòpia de vibració es regeixen per transicions d'electrons. La diferència clau entre l'espectroscòpia rotacional i vibracional és que l'espectroscòpia rotacional és útil per mesurar l'energia de les transicions que es produeixen entre els estats rotacionals quantificats de les molècules en la fase gasosa, mentre que l'espectroscòpia vibracional és útil per mesurar la interacció de la radiació IR amb la matèria a través de absorció, emissió o reflexió.
