Przejdź do zawartości

Efekt ciężkiego atomu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Efekt ciężkiego atomu (ang. heavy atom effect) – zwiększenie prawdopodobieństwa zajścia przejścia międzysystemowego (interkombinacyjnego) w cząsteczce chemicznej dzięki obecności ciężkiego atomu.

Przejścia międzysystemowe, zachodzące pomiędzy stanami cząsteczkowymi o różnej multipletowości (czyli całkowitym momencie spinowym S) są wzbronione przez kwantowe reguły wyboru, co skutkuje małym prawdopodobieństwem ich zajścia (małymi stałymi szybkości przejść). Jeśli cząsteczka organiczna zawiera, oprócz węgla i wodoru, również atomy cięższe[a], to obserwuje się zwiększenie szybkości przejść międzysystemowych - jest to tak zwany wewnętrzny efekt ciężkiego atomu. W niektórych przypadkach obserwowane jest również zwiększenie szybkości przejść międzysystemowych cząsteczek organicznych w roztworach, w których użyto rozpuszczalnika zawierającego cięższe atomy[b] – jest to zewnętrzny efekt ciężkiego atomu. Efekt ciężkiego atomu tłumaczy się występowaniem sprzężenia spinowo-orbitalnego, które wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej. Sprzężenie spinowo-orbitalne umożliwia mieszanie stanów elektronowych o różnej multipletowości, prowadząc do zwiększenia prawdopodobieństwa przejść pomiędzy nimi. Praktycznie często skutkuje to skróceniem obserwowanych czasów zaniku fluorescencji i fosforescencji.

  1. Definicja ciężkiego atomu zależy od sytuacji. W cząsteczkach organicznych Cl jest przypadkiem granicznym podczas gdy Br i I są traktowane jako atomy ciężkie. Metale (np. w związkach kompleksowych) na ogół traktowane są jako atomy ciężkie.
  2. Np. jodki lub bromki alkilowe.

Bibliografia

[edytuj | edytuj kod]

Linki zewnętrzne

[edytuj | edytuj kod]