Lehramt - Institut für Physikalische Chemie

UV-VIS
Aufgabe 4:
Werten Sie die Fluoreszenz- und Absorptionsspektren wie in Abschnitt 2.2.1.4 gezeigt aus,
undberechnen SiemitHilfevonGleichung (2.20)anschließend pK-pK ∗ .Vergleichen Siedieses
Resultat mit denErgebnissen der vorherigen Aufgabenund diskutieren Sie dieAbweichungen.
Diskutieren Sie auch die Werte k ∗ d , k∗ a, K und pK ∗ . Was sagen sie aus?
2.3. Dipolmoment angeregter Moleküle
Werden Absorptionsspektren von Farbstoffen in Lösungsmitteln unterschiedlicher Polarität
aufgenommen,sokanninAbhängigkeitvonderStärkederLösungsmittelpolaritäteineVeränderung
der Lage der Absorptionsbande und der Fluoreszenzbande beobachtet werden. Dieser
Effekt kann dazu verwendet werden, bei bekanntem Dipolmoment des Grundzustands, das
Dipolmoment des angeregten Zustands zu berechnen.
2.3.1. Theoretischer Teil
Abb. 2.7.: Einfluss der Lösungsmittelpolarität auf die Lage der Energieniveaus des
Grundzustands (g) und des angeregten Zustands (e)
Löst man einen Farbstoff wie z.B. 1,3,4-trimethylphenazin-2-ol, erscheint er in Eisessig dunkelrot,
in Alkohol rot und in Benzol gelb. Jod löst sich je nach Lösungsmittel mit roter,
brauner oder violetter Farbe. Dieser Effekt ist unter der Bezeichung Solvatochromie bekannt.
Zunächst ist die Energie eines elektronischen Übergangs nur durch die Energiedifferenz zwischen
Grund- und angeregtem Zustand bestimmt (Abb. 2.7, b)). Befindet sich das Molekül
aber in einem polaren Lösungsmittel und besitzt es ein eigenes Dipolmoment, findet aufgrund
dipolarer Wechselwirkungen eine Absenkung der Energieniveaus statt (siehe Abb. 2.7, a),c)).
Diese ist umso stärker, je größer das Dipolmoment (µ) des betreffenden Zustands ist. Im Falle
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