Ero singletti- ja triplettitilan välillä

avainero singletti- ja triplettitilan välillä on, että singlettitila näyttää vain yhden spektriviivan, kun taas triplettitila osoittaa spektriviivojen kolminkertaisen jakautumisen.

Termejä singletti- ja triplettitilat käsitellään kvanttimekaniikassa. Voimme kuvailla näitä termejä järjestelmän spin, ts. Atomin suhteen. Kvanttimekaniikassa spin ei ole mekaaninen kierto. Se on käsite, joka kuvaa hiukkasen kulmaliikettä.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on Singlet-tila
3. Mikä on triplettitila
4. Vertailu rinnakkain - Singlet-tila vs. Triplet-tila taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on Singlet-tila?

Singlettitila viittaa järjestelmään, jossa kaikki elektronit on pariksi muodostettu. Hiukkasten nettokulmavirhe tämän tyyppisessä järjestelmässä on nolla. Siksi voimme sanoa, että kokonainen spin-kvanttiluku, s on nolla (s = 0). Lisäksi, jos otamme tämän järjestelmän spektrin, se näyttää yhden spektrin viivan ja sai siten nimen “singletti tila”. Lisäksi melkein kaikki tunnetut molekyylit ovat singletti tilassa, mutta molekyylin happi on poikkeus.

Kuva 1: Singletti-, dubletti- ja triplettilojen vertailu

Esimerkiksi yksinkertaisin mahdollinen sitoutunut hiukkaspari, jolla on singlettitila, on positronium, jossa on elektroni ja positron. Nämä kaksi hiukkasta sitoo vastakkaisella sähkövarauksellaan. Lisäksi järjestelmän, jolla on singlettitila, parillisilla elektronilla on yhdensuuntaiset spin-suunnat.

Mikä on kolminkertainen tila?

Järjestelmän kolminkertainen tila kuvaa, että järjestelmässä on kaksi paritonta elektronia. Hiukkasten nettokulmamomentti tämän tyyppisessä järjestelmässä on 1. Siksi spin-kvanttiluku on 1. Lisäksi tämä sallii kolmen kulman momentin arvot: -1, 0 ja +1. Siksi spektririvit, jotka saamme tämän tyyppiselle järjestelmälle, jakautuvat kolmeen riviin ja sai siten nimen triplettila.

Näytetään kolme elektronista konfiguraatiota molekyylin happea, O2, molekyyliorbitaaleista. Vasemmalta oikealle kaaviot ovat: 1Ag singlettihappi (ensimmäinen viritetty tila), 1, + g singlettihappi (toinen viritetty tila) ja 3Σ−g triplettihappi (maatila).

Lisäksi paras esimerkki triplettitilasta on molekyylihappi. Huoneenlämpötilassa tämä molekyylihappi antaa kolminkertaisen hajoamisen spektriviivoissa.

Mikä on ero singletti- ja triplettitilan välillä?

Singlettitila viittaa järjestelmään, jossa kaikki elektronit on pariksi muodostettu. Järjestelmän triplettitila kuvaa sitä, että järjestelmässä on kaksi paritonta elektronia. Tärkein ero singletti- ja triplettitilan välillä on, että singlettitila näyttää vain yhden spektriviivan, kun taas triplettitila näyttää spektriviivojen kolminkertaisen jakautumisen.

Lisäksi yksi ero singletti- ja triplettitilan välillä on, että singletti-tilan spin-kvanttiluku on s = 0, kun se on s = 1 triplettitilassa. Lisäksi melkein kaikki tunnetut molekyylit ovat singletti tilassa paitsi molekyylin happi. Sitä vastoin molekyylin happea esiintyy kolmossa.

Alla on graafinen tiivistelmä ero singletti- ja triplettitilan välillä.

Yhteenveto - Singlet vs Triplet State

Voimme keskustella termeistä singletti- ja triplettitilat tosiasioina minuuttijärjestelmistä, kuten atomeista. Tärkein ero singletti- ja triplettitilan välillä on, että singletti-tila näyttää vain yhden spektriviivan, kun taas triplettitila näyttää spektriviivojen kolminkertaisen jakautumisen.

Viite:

1. "Kolmikkotila." wikipedia, Wikimedia-säätiö, 16. helmikuuta 2019.
2. "Singlet State." wikipedia, Wikimedia-säätiö, 27. joulukuuta 2018.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Spin multiplicity diagram” - kirjoittanut Llightex - Oma työ, CC BY-SA 4.0, Commons Wikimedian kautta
2. ”Molekyylidioksidin kaksi erillistä viritettyä tilaa ja kolminkertainen maatila” - Angelo Frei - Oma työ, CC BY-SA 3.0, Commons Wikimedia -sivuston kautta