Différence entre l'état singulet et triplet

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Différence entre l'état singulet et triplet
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Vidéo: Différence entre l'état singulet et triplet

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Vidéo: Singlet and Triplet Excited States - Photochemistry 2024, Juillet
Anonim

La principale différence entre l'état singulet et l'état triplet est que l'état singulet ne montre qu'une seule raie spectrale alors que l'état triplet montre une division triple des raies spectrales.

Les termes états singulet et triplet sont discutés en mécanique quantique. Nous pouvons décrire ces termes concernant le spin du système, c'est-à-dire l'atome. En mécanique quantique, le spin n'est pas une rotation mécanique. C'est un concept qui caractérise le moment cinétique d'une particule.

Qu'est-ce que l'état singulet ?

Un état singulet fait référence à un système dans lequel tous les électrons sont appariés. Le moment cinétique net des particules dans ce type de système est nul. Par conséquent, nous pouvons dire que le nombre quantique de spin global, s est nul (s=0). De plus, si nous prenons le spectre de ce système, il montre une raie spectrale, et a donc reçu le nom "état singulet". De plus, presque toutes les molécules que nous connaissons existent à l'état singulet, mais l'oxygène moléculaire est une exception.

Différence entre l'état singulet et triplet
Différence entre l'état singulet et triplet
Différence entre l'état singulet et triplet
Différence entre l'état singulet et triplet

Figure 1: Comparaison des états singulet, doublet et triplet

À titre d'exemple, la paire de particules liées la plus simple possible ayant un état singulet est le positronium, qui a un électron et un positron. Ces deux particules sont liées par leur charge électrique opposée. De plus, les électrons appariés d'un système ayant un état singulet ont des orientations de spin parallèles.

Qu'est-ce que l'état triplet ?

L'état triplet d'un système décrit que le système a deux électrons non appariés. Le moment cinétique net des particules dans ce type de système est 1. Par conséquent, le nombre quantique de spin est 1. De plus, cela permet trois valeurs du moment cinétique comme -1, 0 et +1. Par conséquent, les raies spectrales que nous obtenons pour ce type de système se divisent en trois lignes et portent ainsi le nom d'état triplet.

État singulet et triplet de l'oxygène moléculaire
État singulet et triplet de l'oxygène moléculaire
État singulet et triplet de l'oxygène moléculaire
État singulet et triplet de l'oxygène moléculaire

Montré sont trois configurations électroniques des orbitales moléculaires de l'oxygène moléculaire, O2. De gauche à droite, les diagrammes correspondent à: 1Δg d'oxygène singulet (premier état excité), 1Σ+ g d'oxygène singulet (deuxième état excité) et 3Σ− g d'oxygène triplet (état fondamental).

De plus, le meilleur exemple d'un état triplet est l'oxygène moléculaire. À température ambiante, cet oxygène moléculaire produit une division triple dans les raies spectrales.

Quelle est la différence entre l'état singulet et triplet ?

Un état singulet fait référence à un système dans lequel tous les électrons sont appariés. Alors que l'état triplet d'un système décrit que le système a deux électrons non appariés. le différence clé entre l'état singulet et l'état triplet est que l'état singulet ne montre qu'une seule raie spectrale alors que l'état triplet montre la triple division des raies spectrales.

De plus, une autre différence entre l'état singulet et l'état triplet est que le nombre quantique de spin d'un état singulet est s=0 alors qu'il est s=1 pour un état triplet. Par ailleurs, presque toutes les molécules que nous connaissons existent à l'état singulet à l'exception de l'oxygène moléculaire. Alors que l'oxygène moléculaire se produit à l'état de triplet.

L'info-graphique ci-dessous résume la différence entre l'état singulet et triplet.

Différence entre l'état singulet et triplet sous forme tabulaire
Différence entre l'état singulet et triplet sous forme tabulaire
Différence entre l'état singulet et triplet sous forme tabulaire
Différence entre l'état singulet et triplet sous forme tabulaire

Résumé - État singulet vs triplet

Nous pouvons discuter des termes état singulet et état triplet comme des faits concernant des systèmes minuscules tels que les atomes. le différence clé entre l'état singulet et l'état triplet est que l'état singulet ne montre qu'une seule raie spectrale tandis que l'état triplet montre la triple division des raies spectrales.

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