일반화학실험 2 / 루미놀 발광(A+)

목차

1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Chemicals & Apparatus
5. Procedure
6. Data & Result
7. Discussion
8. References

본문내용

1) Title
루미놀의 발광 반응 (Chemiluminescent oscillating demonstrations)

2) Purpose
화학 발광을 이해하고, 루미놀을 이용한 혈흔 감식을 알아본다.

3) Theory
1. 화학 발광
화학 발광이란 화학 반응에서 발생한 에너지로 인해 전자가 들뜬 상태가 되고 이 전자가 다시 바닥상태가 되며 스스로 빛을 방출하는 것을 의미한다. 일박적으로 화학 발광은 열을 방출하지 않고 가시광선을 방출한다.

< 중 략 >

3. 전자 전이와 복사 과정
에너지를 주고 받는 과정, 또는 일정확률에 의해 전자는 높은 에너지 준위를 갖는 분자오비탈(HOMO)로 이동하거나, 낮은 에너지 준위를 갖는 분자오비탈(LUMO)로 이동할 수 있다. 이런 전자의 이동을 전자 전이라고 정의하며 이런 전자 전이에 의해 분자는 열, 빛 등을 흡수, 방출한다.
복사 과정이란 화학반응이나 외부에서 가한 에너지에 의해 전이된 형태의 빛을 내놓는 반응을 의미한다. 복사 과정에서 전자가 전이되는 시간이 매우 짧기 때문에 빛을 방출해도 분자의 구조는 크게 변하지 않는다. 양자역학에 의해 에너지는 연속적인 값이 아닌 이산적인 값을 가지므로 전자 전이가 일어나면 정해진 에너지가 흡수 방출된다. 따라서 들뜬 상태의 전자가 바닥 상태가 되며 방출한 에너지는 일정한 파장의 형태로 방출된다. 복사 과정은 크게 형광과 인광으로 구분할 수 있다. 형광은 단일항 상태의 들뜬 전자가 바닥 상태로 돌아가며 빛을 방출하는 것을 의미하며, 인광은 삼중항 상태의 들뜬 전자가 바닥상태로 돌아가면 빛을 방출 하는 것을 의미한다. 이때 방출되는 빛을 각각 형광스펙트럼, 인광스펙트럼이라 한다. 전자는 스핀이 서로 다른 방향으로 존재할 때 안정하다. 따라서 단일항이 삼중항보다 에너지 준위가 높기 때문에 형광스펙스럼이 인광스펙트럼보다 더 파장이 짧고, 큰 에너지를 가진다. 형광과 인광은 양자 수득률, 전이형태, 양자효율, 분자구조 등에 영향을 받는다.

참고 자료

대한화학회, 표준 일반화학실험, 천문각, 2010, 89-95pp
서강대학교, 일반화학실험 2, 강의 PPT