Przejście CT

Przejście CT (ang. charge transfer, zwane również „przejściem z przeniesieniem ładunku”) – szczególny rodzaj przejścia elektronowego, polegającego na tym, że elektron jednej cząsteczki (donora), przenosi się na niezajęty orbital drugiej cząsteczki (akceptora). Zjawisko to jest wynikiem pochłonięcia przez cząsteczkę fotonu, a jego mechanizm przedstawił Robert Mulliken. Charakterystyczną cechą przejść CT jest to, że po emisji fotonu cząsteczki wracają do stanu podstawowego i nie zmieniają się pod względem chemicznym.

Charakterystyka i rodzaje

W widmie elektronowym kompleksu, w którym zachodzi przejście CT (tzw. „kompleks CT”), pojawia się dodatkowe pasmo absorpcji, niewystępujące w widmach oddzielnych składników. Pasmo to jest znacznie oddalone od pozostałych i pojawia się w zakresie widzialnym lub bliskiego ultrafioletu. Są one bardzo szerokie i mają dużą intensywność. Molowy współczynnik absorpcji sięga wartości 10⁴ dm³ mol⁻¹ cm⁻¹, a moc oscylatora – 0,01–0,1.

Przejścia te głównie dotyczą związków kompleksowych. Wyróżnia się dwa rodzaje przejść z przeniesieniem ładunku:

• LMCT (ligand-metal charge transfer)
• MLCT (metal-ligand charge transfer)

Przejścia LMCT są znacznie częstsze, niż MLCT. Ligand pełni rolę donora, a metal – akceptora. Przejścia występują w kompleksach, gdzie atom centralny jest na wyższym stopniu utlenienia i może zostać zredukowany na niższy dzięki „pobraniu” elektronu oddanego przez ligand. Przykładem może być kompleks chromu(III) z pirydyloazonaftolem.

Istnieje kilka rodzajów przejść LMCT:

Rodzaje przejść ligand-metal charge transfer

Rodzaje przejść:

• ν₁ – π-π*
• ν₂ – π-σ*
• ν₃ – σ-π*
• ν₄ – σ-σ*

Przejścia MLCT występują rzadziej niż LMCT. Atom centralny pełni tu funkcję donora, natomiast ligand – funkcję akceptora. Warunkiem takiego przejścia, jest to, aby ligand posiadał niskoleżące orbitale antywiążące π*, a metal był na niskim stopniu utlenienia. Wówczas elektron może przeskoczyć z orbitalu d metalu, na niezapełniony orbital π* liganda. Przykładem może być kompleks żelaza(II) z 2,2'-bipirydylem ([Fe(bpy)₃]²⁺).

Kompleks [Fe(bpy)₃]²⁺

Zobacz też

• Przejście d-d

Bibliografia

• Zbigniew Kęcki: Podstawy spektroskopii molekularnej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1992, s. 192. ISBN 83-01-10503-8.
• Walenty Szczepaniak: Metody instrumentalne w analizie chemicznej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 70. ISBN 978-83-01-14210-0.