[물리화학실험 A+] Electric absorption Spectrum of conjugated dye

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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론
4. 도구 및 시약
5. 실험과정
6. 참고문헌
7. 실험결과
8. 논의 및 고찰
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목
Electric absorption Spectrum of conjugated dye

2. 실험 목적
1,1’-diethyl-4,4’-cyanine iodide, 1,1’-diethyl-4,4’-carbocyanine iodide 의 흡수 스펙트럼을 측정한다.

3. 이론
● Hückel approximation
일반적으로 전자전이는 HOMO에서 LUMO로 일어난다. ( transition) 이 실험에서는 Hückel approximation을 따라 π-electron만 고려한다.
Hückel approximation은 에틸렌, 벤젠, butadiene, pyridine 등 π-전자 분자의 분자 궤도 에너지 결정을 위한 원자 궤도 분자 궤도법의 선형 결합이다.
Hückel approximation는 π 분자 궤도의 에너지와 모양을 결정하는 데 사용된다. 각 탄소 원자에는 모든 π-결합을 포함하는 평면에 수직인 2py 궤도가 놓여있다. (C-C 및 C-H π-결합) 각각의 2py 궤도는 하나의 전자를 포함한다.

● 예 : butadiene (H2C=CHCH=CH2)
butadiene은 4개의 π-전자를 가지고 있다. 바닥 상태에서 두 전자는 a+ 0.618b의 에너지를 가지고, 다른 두 전자는 a+ 1.618b의 에너지를 가진다.

Absorption of radiation (energy) 결과, n = 2 () 상태에서 n = 3 () 상태로 전환된다.

이 실험에서, butadiene의 전자는 L (길이)의 1-D box에서 움직이는 입자로 취급된다.
box의 길이 L은,
2 ´ 135 pm (C=C bond) + 154pm (one C-C bond) = 424pm

corresponding energy는,

= 119 nm

따라서, butadiene은 119 nm에서 빛을 흡수 할 것으로 기대된다.

이번 실험에서 다음 그림의 두 가지 화합물 (1,1’-diethyl-4,4’-cyanine iodide, 1,1’-diethyl-4,4’-carbocyanine iodide) 의 흡수 스펙트럼을 측정할 것이다.

참고 자료

https://en.wikipedia.org/wiki/H%C3%BCckel_method
http://www.columbia.edu › chemistry › recitations
Atkins Physical Chemistry 10th p.371-380