UV-Vis-Spektroskopie – Molekulare elektronische Übergänge

Bei der Absorption von Strahlung bewegen sich die Elektronen in einem Molekül vom höchsten besetzten Molekülorbital, HOMO, zum niedrigsten unbesetzten Molekülorbital, LUMO, mit höherer potentieller Energie.

In den meisten Molekülen variiert die Energiedifferenz zwischen den elektronischen Niveaus des HOMO und des LUMO zwischen 125 und 650 kJ/mol.

Normalerweise sind die Sigma-Orbitale die Molekülorbitale mit der niedrigsten Energie, gefolgt von den Orbitalen pi und n oder nichtbindenden Orbitalen. Die unbesetzten oder antibindenden Orbitale enthalten die höchste Energie.

In Alkanen wird nur ein elektronischer Übergang von Sigma zu Sigma beobachtet, während gesättigte Moleküle wie Alkohole, Amine und Ether N-zu-Sigma-Antibindungsübergänge aufweisen.

Alkene und Alkine weisen pi zu antibindenden pi-Übergängen auf, während Carbonylverbindungen n zu antibindenden pi-Übergängen aufweisen.

Gemäß der Auswahlregel sind Übergänge wie der Übergang von n zu antibindendem Pi, der eine Änderung der Spinquantenzahl eines Elektrons beinhaltet, verboten.