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おもしろいと思ったら動画への高評価、チャンネル登録、通知登録もぜひお願いします。 TH-camの講義を楽しむために,目次を用意しております。tomonolab.com/2022/01/22/class_page/
ためになる授業ありがとうございます。いくつか質問させてください。1.12:00 あたりはラポルテ禁制の話をされているのだと思います。ラポルテ禁制は反転対象性を持つことが必要だと思いますが、それは偶/奇関数と対称/非対称性の2つを考えることは反転対象を考えていることと同義なのでしょうか?2.12:00の板書によるとπ-π*遷移やσ-σ*遷移は偶/奇関数だけで説明できると思いますが、対称/非対称性まで考えるのには何か理由があるのでしょうか?(いまエチレンのような簡単な分子だけ考えているから偶/奇関数だけで説明できているのでしょうか?)3.14:15 でn-π*が禁制とおっしゃっているのですがアセトンの場合だけでしょうか? 10:45ではn-π*遷移が起こるとおっしゃっているので混乱しています。
コメントありがとうございます。さて、かなり具体的な質問なので取り急ぎ回答いたします。後ほど追記する可能性もあります。1>> ラポルテ禁制は分子の反転操作に対する対称性に関連しています。この対称性は偶関数(symmetric)または奇関数(antisymmetric)として表現され、分子内の電子遷移の選択性に影響を与えます。偶関数は反転操作に対して変化しない対称性を持ち、その遷移はラポルテ許容とされます。対称性(偶/奇関数)と反転対称性の概念は基本的に同義ではなかったと思いますが、反転対称性を持つ分子軌道の遷移は一般的に偶関数と考えて大丈夫だったはずです。
2>> π-π遷移やσ-σ遷移は通常、分子内の電子軌道の反転対称性(偶関数または奇関数)で説明できますが、遷移の対称性(対称または非対称)を考慮する理由は、選択性や遷移の強度を理解するためです。例えば、エチレンのπ-π*遷移は非対称性をもつことがあり、これが分子の光学的性質や反応性に影響を与える場合があります。より複雑な分子では、遷移の対称性を考慮することで、その分子の光学的特性や化学的挙動をより正確に予測することが可能になると聞いたことがあります。可能なはずです!
3>> n-π*遷移が禁制かどうかは、特定の分子の構造や状態に依存します。一般的に、n-π*遷移は非局在化した電子軌道(例えば窒素の非局在化した孤立電子対)から局在化したπ軌道(例えば炭素のπ軌道)への遷移を指します。アセトンの場合、特定のn-π*遷移が禁制であるとされることがありますが、これはその遷移が分子の反転対称性や量子化学的な規則によって制限されるためです。他の分子でも、n-π*遷移が許容される場合がありますので、具体的な分子構造や実世界での分子の状態を考慮して議論する必要があります。
El-sayed則でnπ*からππ*遷移しやすいということは、遷移で全角運動量が保存されていると習いましたが、スピンが0から1へ。残りの光子と遷移による軌道角運動量が保存される理由がわかりません、、お分かりでしたらご教授ください
長文となりますが,さアに詳細を知りたい場合は追加で質問してください。El-Sayed則では、「電子状態間の遷移(特に項間交差や放射遷移)は、軌道の性質が変化すると起こりやすい」とされています。この場合、nπ*からππ*への遷移は分子軌道の性質が変わる(非共有電子対軌道 n から π結合軌道への遷移)ため、相互作用が強化され、遷移確率は増加します。【スピン角運動量】としては、遷移の際にスピンが変化する(例:一重項→三重項、一重項(スピン0)→三重項(スピン±1, 0))場合、その変化はスピン-軌道相互作用によって補われます。スピン-軌道相互作用により、スピンと軌道角運動量の間でモーメントが交換され、全角運動量の保存がされます。【軌道角運動量】として、分子全体の角運動量は、遷移する電子の軌道対称性(nπ* → ππ*)の変化により調整されます。El-Sayed則では、異なる対称性をもつ軌道間の相互作用が強いと考えれるため、軌道角運動量が変化する余地があり、遷移が促進されると考えることができます。【光子自体も角運動量(スピン±1)】をもっているので全系の角運動量が保存されるため光子の角運動量も遷移に関与することになります。なぜ?保存が成立するのか?遷移では、上記の分子のスピン角運動量、軌道角運動量、光子の角運動量を合計した全角運動量が保存されます。スピンの変化(例:0→1)はスピン-軌道相互作用により補償され、他の運動量(軌道角運動量や光子の角運動量)が調整されることで、全系の角運動量が保存されます。スピン-軌道相互作用は、スピン状態と軌道の相互作用を引き起こし、スピンの変化を可能にする重要な要素となります。この相互作用により、nπ*からππ*のような異なる対称性をもつ軌道間で遷移が容易(確率が上がる)になります。光子の角運動量は、全角運動量のバランスをとる役割を果たします。遷移で生じる不整合を光子が吸収または供給することで、結果として保存則が成り立ちます。解答になっていますでしょうか??
ご返信ありがとうございます。nπ*からππ*への遷移では、個々というよりも全角運動量が保存されている。ということですよね。やはり数値的に確認することはできないですよね。例s→p軌道への遷移では、遷移により軌道角運動量は0→hバー。遷移のための光子は吸収され、hバー→0よってトータルで角運動量は保存されています。みたいな?、、分かりにくくてすいません、、
錯体化学を勉強する上でdd遷移が出てきて分からなくなったので拝見させて頂きました!とても分かりやすかったです!誤植だと思うのですが、 27:48 のトリメチルアミノ基はメタ配向性でジメチルアミノ基はオルトパラ配向性だったはずです!
Kawas0528さん 錯体化学の方の授業動画シリーズが止まっていて申し訳ありません。dd遷移間に合いましたでしょうか?? 誤植についてはご連絡ありがとうございます。チャックした後,備考欄に追記させていただきます。よろしくお願いします。
めっちゃ分かった
あいうえおさん それは良かったです
ありがとうございます〜!分かりやすかったです!
コッパーブルーさん コメントありがとうございます。 銅の青色?は,その厚みで青の深みが違ってくるので見ていて飽きませんよね。私も好きな色です。 今後ともよろしくお願いします。
教育学部の化学専攻から理学府の化学専攻への院入試に向けて勉強しているものです。先生の授業動画がめちゃくちゃわかりやすくて楽しみながら勉強できています!ありがとうございます!!
アルタイルさん コメントありがとうございます。私も理学出身なので,アルタイルさんの学びにあっていると思います。大学院入試ファイトです。今後ともよろしくお願いします
今まで曖昧な知識で吸光度の測定をしていたのですが、しっかり勉強できてよかったです!わかりやすかったです。ありがとうございます😭
ハット・リーさん コメントありがとうございます。遷移則を理解することで,吸光度の大きさから,遷移の種類を予測して議論することもできます。 他にも、 検量線やギブズエネルギーなど評判が良いので、もしよかったらご視聴ください。 今後ともよろしくお願いします。検量線 > th-cam.com/video/r6349PbiZaM/w-d-xo.htmlギブズエネルギー > th-cam.com/video/dnz_a7mUaOs/w-d-xo.html
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tomonolab.com/2022/01/22/class_page/
ためになる授業ありがとうございます。いくつか質問させてください。
1.12:00 あたりはラポルテ禁制の話をされているのだと思います。ラポルテ禁制は反転対象性を持つことが必要だと思いますが、それは偶/奇関数と対称/非対称性の2つを考えることは反転対象を考えていることと同義なのでしょうか?
2.12:00の板書によるとπ-π*遷移やσ-σ*遷移は偶/奇関数だけで説明できると思いますが、対称/非対称性まで考えるのには何か理由があるのでしょうか?(いまエチレンのような簡単な分子だけ考えているから偶/奇関数だけで説明できているのでしょうか?)
3.14:15 でn-π*が禁制とおっしゃっているのですがアセトンの場合だけでしょうか? 10:45ではn-π*遷移が起こるとおっしゃっているので混乱しています。
コメントありがとうございます。さて、かなり具体的な質問なので取り急ぎ回答いたします。後ほど追記する可能性もあります。
1>> ラポルテ禁制は分子の反転操作に対する対称性に関連しています。この対称性は偶関数(symmetric)または奇関数(antisymmetric)として表現され、分子内の電子遷移の選択性に影響を与えます。偶関数は反転操作に対して変化しない対称性を持ち、その遷移はラポルテ許容とされます。対称性(偶/奇関数)と反転対称性の概念は基本的に同義ではなかったと思いますが、反転対称性を持つ分子軌道の遷移は一般的に偶関数と考えて大丈夫だったはずです。
2>> π-π遷移やσ-σ遷移は通常、分子内の電子軌道の反転対称性(偶関数または奇関数)で説明できますが、遷移の対称性(対称または非対称)を考慮する理由は、選択性や遷移の強度を理解するためです。
例えば、エチレンのπ-π*遷移は非対称性をもつことがあり、これが分子の光学的性質や反応性に影響を与える場合があります。より複雑な分子では、遷移の対称性を考慮することで、その分子の光学的特性や化学的挙動をより正確に予測することが可能になると聞いたことがあります。可能なはずです!
3>> n-π*遷移が禁制かどうかは、特定の分子の構造や状態に依存します。一般的に、n-π*遷移は非局在化した電子軌道(例えば窒素の非局在化した孤立電子対)から局在化したπ軌道(例えば炭素のπ軌道)への遷移を指します。アセトンの場合、特定のn-π*遷移が禁制であるとされることがありますが、これはその遷移が分子の反転対称性や量子化学的な規則によって制限されるためです。他の分子でも、n-π*遷移が許容される場合がありますので、具体的な分子構造や実世界での分子の状態を考慮して議論する必要があります。
El-sayed則でnπ*からππ*遷移しやすいということは、遷移で全角運動量が保存されていると習いましたが、スピンが0から1へ。残りの光子と遷移による軌道角運動量が保存される理由がわかりません、、お分かりでしたらご教授ください
長文となりますが,さアに詳細を知りたい場合は追加で質問してください。
El-Sayed則では、「電子状態間の遷移(特に項間交差や放射遷移)は、軌道の性質が変化すると起こりやすい」とされています。この場合、nπ*からππ*への遷移は分子軌道の性質が変わる(非共有電子対軌道 n から π結合軌道への遷移)ため、相互作用が強化され、遷移確率は増加します。
【スピン角運動量】としては、遷移の際にスピンが変化する(例:一重項→三重項、一重項(スピン0)→三重項(スピン±1, 0))場合、その変化はスピン-軌道相互作用によって補われます。スピン-軌道相互作用により、スピンと軌道角運動量の間でモーメントが交換され、全角運動量の保存がされます。【軌道角運動量】として、分子全体の角運動量は、遷移する電子の軌道対称性(nπ* → ππ*)の変化により調整されます。El-Sayed則では、異なる対称性をもつ軌道間の相互作用が強いと考えれるため、軌道角運動量が変化する余地があり、遷移が促進されると考えることができます。【光子自体も角運動量(スピン±1)】をもっているので全系の角運動量が保存されるため光子の角運動量も遷移に関与することになります。
なぜ?保存が成立するのか?
遷移では、上記の分子のスピン角運動量、軌道角運動量、光子の角運動量を合計した全角運動量が保存されます。スピンの変化(例:0→1)はスピン-軌道相互作用により補償され、他の運動量(軌道角運動量や光子の角運動量)が調整されることで、全系の角運動量が保存されます。スピン-軌道相互作用は、スピン状態と軌道の相互作用を引き起こし、スピンの変化を可能にする重要な要素となります。この相互作用により、nπ*からππ*のような異なる対称性をもつ軌道間で遷移が容易(確率が上がる)になります。
光子の角運動量は、全角運動量のバランスをとる役割を果たします。遷移で生じる不整合を光子が吸収または供給することで、結果として保存則が成り立ちます。
解答になっていますでしょうか??
ご返信ありがとうございます。nπ*からππ*への遷移では、個々というよりも全角運動量が保存されている。ということですよね。
やはり数値的に確認することはできないですよね。
例
s→p軌道への遷移では、遷移により軌道角運動量は0→hバー。遷移のための光子は吸収され、hバー→0よってトータルで角運動量は保存されています。みたいな?、、
分かりにくくてすいません、、
錯体化学を勉強する上でdd遷移が出てきて分からなくなったので拝見させて頂きました!とても分かりやすかったです!
誤植だと思うのですが、 27:48 のトリメチルアミノ基はメタ配向性でジメチルアミノ基はオルトパラ配向性だったはずです!
Kawas0528さん 錯体化学の方の授業動画シリーズが止まっていて申し訳ありません。dd遷移間に合いましたでしょうか?? 誤植についてはご連絡ありがとうございます。チャックした後,備考欄に追記させていただきます。よろしくお願いします。
めっちゃ分かった
あいうえおさん それは良かったです
ありがとうございます〜!
分かりやすかったです!
コッパーブルーさん コメントありがとうございます。 銅の青色?は,その厚みで青の深みが違ってくるので見ていて飽きませんよね。私も好きな色です。 今後ともよろしくお願いします。
教育学部の化学専攻から理学府の化学専攻への院入試に向けて勉強しているものです。
先生の授業動画がめちゃくちゃわかりやすくて楽しみながら勉強できています!ありがとうございます!!
アルタイルさん コメントありがとうございます。私も理学出身なので,アルタイルさんの学びにあっていると思います。大学院入試ファイトです。今後ともよろしくお願いします
今まで曖昧な知識で吸光度の測定をしていたのですが、しっかり勉強できてよかったです!わかりやすかったです。ありがとうございます😭
ハット・リーさん コメントありがとうございます。遷移則を理解することで,吸光度の大きさから,遷移の種類を予測して議論することもできます。 他にも、 検量線やギブズエネルギーなど評判が良いので、もしよかったらご視聴ください。 今後ともよろしくお願いします。
検量線 > th-cam.com/video/r6349PbiZaM/w-d-xo.html
ギブズエネルギー > th-cam.com/video/dnz_a7mUaOs/w-d-xo.html