Wie muss ein Molekül beschaffen sein, um einen geringen Unterschied zwischen Absorptions- und Emissions-Frequenz zu haben?

Question

Wie muss ein Molekül beschaffen sein, um einen geringen Unterschied zwischen Absorptions- und Emissions-Frequenz zu haben?

Antwort

Verwandte Fragen

Aufbau des Moleküls 2H2 + O2 -> 2H2O und Valenzstrichformel mit Elektronenpaaren

Was ist der Unterschied zwischen Adsorption und Absorption?

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Ein Molekül, das einen möglichst geringen Unterschied zwischen Absorptions- und Emissions-Frequenz zeigt, sollte folgende Eigenschaften aufweisen: 1. **Starke Konjugation**: Moleküle mit ausgedehnten konjugierten Systemen (wie Polyene oder aromatische Systeme) haben oft geringere Stokes-Verschiebungen, da die elektronischen Zustände stabiler sind und weniger Energie durch nicht-strahlende Prozesse verloren geht. 2. **Hohe Symmetrie**: Symmetrische Moleküle neigen dazu, weniger Energie in Form von Schwingungen und Rotationen zu verlieren, was zu einer geringeren Stokes-Verschiebung führt. 3. **Steife Struktur**: Moleküle mit starren Strukturen (z.B. durch starre Ringe oder Brücken) haben weniger Freiheitsgrade für Schwingungen und Rotationen, was ebenfalls zu einer geringeren Energieverlust führt. 4. **Geringe Wechselwirkungen mit der Umgebung**: Moleküle, die wenig Wechselwirkungen mit ihrer Umgebung eingehen (z.B. in einer unpolaren Lösung oder in einer festen Matrix), zeigen oft geringere Stokes-Verschiebungen, da weniger Energie durch Wechselwirkungen mit Lösungsmittelmolekülen verloren geht. Ein Beispiel für ein Molekül mit diesen Eigenschaften wäre ein starr konjugiertes Polyen oder ein symmetrisches aromatisches System wie Anthracen.

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Das Molekül Wasser (H₂O) besteht aus zwei Wasserstoffatomen (H) und einem Sauerstoffatom (O). Der Aufbau des Wassermoleküls kann wie folgt beschrieben werden: 1. **Atomare Zusammensetzung**... [mehr]

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Das Molekül Wasser (H₂O) besteht aus zwei Wasserstoffatomen (H) und einem Sauerstoffatom (O). Der Aufbau des Wassermoleküls kann wie folgt beschrieben werden: 1. **Atomare Zusammensetzung**: - Jedes Wasserstoffatom hat ein Elektron. - Das Sauerstoffatom hat sechs Valenzelektronen. 2. **Bindungen**: - Jedes Wasserstoffatom bildet eine kovalente Bindung mit dem Sauerstoffatom, indem es sein einzelnes Elektron mit einem der sechs Elektronen des Sauerstoffs teilt. Dadurch entstehen zwei Einfachbindungen. 3. **Elektronenpaare**: - Der Sauerstoff hat nach der Bindung noch zwei nicht bindende Elektronenpaare (insgesamt sechs Elektronen minus die zwei, die für die Bindungen verwendet werden). Die Valenzstrichformel für Wasser sieht folgendermaßen aus: ``` H:O:H .. ``` Hierbei steht: - „H“ für Wasserstoffatome, - „O“ für das Sauerstoffatom, - die Punkte (.) repräsentieren die nicht bindenden Elektronenpaare des Sauerstoffs. Insgesamt hat das Wassermolekül eine gewinkelte Struktur, da die beiden Wasserstoffatome und die beiden nicht bindenden Elektronenpaare des Sauerstoffs eine tetraedrische Anordnung bilden, was zu einem Winkel von etwa 104,5 Grad zwischen den Wasserstoffatomen führt.

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Adsorption und Absorption sind zwei unterschiedliche physikalische Prozesse, die oft verwechselt werden, aber verschiedene Mechanismen und Anwendungen haben. 1. **Adsorption**: Dies ist der Prozess,... [mehr]

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Adsorption und Absorption sind zwei unterschiedliche physikalische Prozesse, die oft verwechselt werden, aber verschiedene Mechanismen und Anwendungen haben. 1. **Adsorption**: Dies ist der Prozess, bei dem Moleküle oder Atome an der Oberfläche eines Feststoffs oder einer Flüssigkeit haften. Es handelt sich um eine Oberflächenphän, bei dem die adsorbierten Teilchen nicht in das Innere des Materials eindringen, sondern sich nur an der Oberfläche anlagern. Ein Beispiel hierfür ist die Anlagerung von Gasen an die Oberfläche von Aktivkohle. 2. **Absorption**: Im Gegensatz dazu bezieht sich Absorption auf den Prozess, bei dem ein Stoff in einen anderen eindringt und sich gleichmäßig im gesamten Volumen verteilt. Hierbei wird der absorbierte Stoff in das Innere des Materials aufgenommen. Ein Beispiel ist das Aufsaugen von Wasser durch einen Schwamm. Zusammengefasst: Adsorption betrifft die Anlagerung an Oberflächen, während Absorption das Eindringen in das Innere eines Materials beschreibt.