Efekt ciężkiego atomu (ang. heavy atom effect) – zwiększenie prawdopodobieństwa zajścia przejścia międzysystemowego (interkombinacyjnego) w cząsteczce chemicznej dzięki obecności ciężkiego atomu.
Przejścia międzysystemowe, zachodzące pomiędzy stanami cząsteczkowymi o różnej multipletowości (czyli całkowitym momencie spinowym S) są wzbronione przez kwantowe reguły wyboru, co skutkuje małym prawdopodobieństwem ich zajścia (małymi stałymi szybkości przejść). Jeśli cząsteczka organiczna zawiera, oprócz węgla i wodoru, również atomy cięższeDefinicja ciężkiego atomu zależy od sytuacji. W cząsteczkach organicznych Cl jest przypadkiem granicznym podczas gdy Br i I są traktowane jako atomy ciężkie. Metale (np. w związkach kompleksowych) na ogół traktowane są jako atomy ciężkie., to obserwuje się zwiększenie szybkości przejść międzysystemowych - jest to tak zwany wewnętrzny efekt ciężkiego atomu. W niektórych przypadkach obserwowane jest również zwiększenie szybkości przejść międzysystemowych cząsteczek organicznych w roztworach, w których użyto rozpuszczalnika zawierającego cięższe atomyNp. jodki lub bromki alkilowe. – jest to zewnętrzny efekt ciężkiego atomu. Efekt ciężkiego atomu tłumaczy się występowaniem sprzężenia spinowo-orbitalnego, które wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej. Sprzężenie spinowo-orbitalne umożliwia mieszanie stanów elektronowych o różnej multipletowości, prowadząc do zwiększenia prawdopodobieństwa przejść pomiędzy nimi. Praktycznie często skutkuje to skróceniem obserwowanych czasów zaniku fluorescencji i fosforescencji.
Uwagi
Bibliografia
Linki zewnętrzne
Kategoria:Spektroskopia