Il differenza fondamentale tra la spettroscopia rotazionale e quella vibrazionale è quello la spettroscopia rotazionale viene utilizzata per misurare l'energia delle transizioni che avvengono tra stati rotazionali quantizzati di molecole nella fase gassosa, mentre la spettroscopia vibrazionale viene utilizzata per misurare l'interazione di Radiazione IR con materia per assorbimento, emissione o riflessione.
La spettroscopia è una branca della scienza che riguarda l'indagine e la misurazione degli spettri prodotti quando la materia interagisce o emette radiazioni elettromagnetiche. Questa interazione si verifica a causa di transizioni elettroniche. Le transizioni elettroniche nelle molecole avvengono quando gli elettroni nella molecola vengono eccitati da un livello di energia all' altro. Gli elettroni tendono a passare da un livello di energia basso a un livello di energia alto. Il cambiamento nell'energia associato a questa transizione fornisce informazioni sulla struttura della molecola e aiuta a determinare le proprietà molecolari come il colore. La relazione tra l'energia e la frequenza della radiazione utilizzata nel processo di transizione può essere data dalla relazione di Planck.
Cos'è la spettroscopia rotazionale?
La spettroscopia di rotazione è la misura dell'energia delle transizioni che avvengono tra stati rotazionali quantizzati di molecole in fase gassosa. A volte, questo metodo è noto come spettroscopia rotazionale pura. Questo perché aiuta a distinguere la spettroscopia rotazionale dalla spettroscopia rotazionale-vibrazionale. La spettroscopia di rotazione è governata da transizioni rotazionali.
Figura 01: Spettro di rotazione
Le transizioni di rotazione delle molecole si riferiscono al cambiamento improvviso nel momento angolare di quella molecola. Questa definizione è data in base alle teorie della fisica quantistica, che affermano che il momento angolare di una molecola è una proprietà quantizzata e può eguagliare solo determinati valori discreti che corrispondono a diversi stati di energia rotazionale. La transizione di rotazione si riferisce alla perdita o al guadagno del momento angolare, che fa sì che la molecola si muova verso uno stato di energia rotazionale superiore o inferiore.
Cos'è la spettroscopia vibrazionale?
La spettroscopia vibrazionale è la misura dell'interazione della radiazione IR con la materia attraverso l'assorbimento, l'emissione o la riflessione. Questa tecnica spettroscopica è utile per studiare e identificare sostanze chimiche o gruppi funzionali in composti solidi, gassosi o liquidi. La spettroscopia vibrazionale è governata da transizioni vibrazionali.
Figura 02: Uno spettro vibrazionale
La transizione vibrazionale di una molecola si riferisce al movimento della molecola da un livello di energia vibrazionale a un altro. Possiamo anche chiamarla una transizione vibronica. Questo tipo di transizione si verifica tra diversi livelli vibrazionali dello stesso stato elettronico. Per valutare la transizione vibrazionale di una particolare molecola, dovremmo conoscere la dipendenza delle componenti fissate in molecola del momento di dipolo elettrico dalle deformazioni molecolari. Generalmente, la spettroscopia Raman si basa su transizioni vibrazionali.
Qual è la differenza tra spettroscopia rotazionale e vibrazionale?
La spettroscopia rotazionale e la spettroscopia vibrazionale sono governate da transizioni di elettroni. Il differenza fondamentale tra la spettroscopia rotazionale e quella vibrazionale è quello la spettroscopia rotazionale è utile per misurare l'energia delle transizioni che avvengono tra stati rotazionali quantizzati di molecole in fase gassosa, mentre la spettroscopia vibrazionale è utile per misurare l'interazione della radiazione IR con la materia attraverso assorbimento, emissione o riflessione.
Di seguito è riportato un elenco delle differenze tra la spettroscopia rotazionale e vibrazionale in forma tabellare.
Riepilogo – Spettroscopia rotazionale vs Vibrazionale
La spettroscopia rotazionale e la spettroscopia vibrazionale sono governate da transizioni di elettroni. Il differenza fondamentale tra la spettroscopia rotazionale e quella vibrazionale è quello la spettroscopia rotazionale è utile per misurare l'energia delle transizioni che avvengono tra stati rotazionali quantizzati di molecole in fase gassosa, mentre la spettroscopia vibrazionale è utile per misurare l'interazione della radiazione IR con la materia attraverso assorbimento, emissione o riflessione.
