Paso 3: Quimioluminiscencia de oxígeno de la camiseta: la versión larga, técnica (continuada)
OK, así que ¿qué nada de esto tiene que ver con lejía y agua oxigenada?
Bien, hasta negocios.
Peróxido de hidrógeno (H2O2) puede ser oxidado por una variedad de agentes oxidantes para dar oxígeno excitado (singlete) (O2*).
La reacción global es: H2O2 + [oxidante] → O2* + H2O + [oxidante reducido]
Pero ¿por qué es excitado el oxígeno en la reacción? ¿Qué hace tan especial, ¿EH?
La razón de que el oxígeno está en estado excitado es que durante la reacción, todos los electrones se aparean. En consecuencia, todos los electrones se aparean en el producto! Consulte el diagrama de orbital molecular:
Ah, por lo tanto viola la regla de Hund!
¡ Exactamente! Los dos electrones en el orbital solo repelen y rápidamente * relajarse hasta el estado de tierra. El exceso de energía se libera como luz, sobre todo en 1270 nanómetros.
¿Espera un minuto - 1270 nanómetros? ¿Como, profundo infrarrojo? Finalmente he comprobado, mis ojos tocó fondo unos 700 nanómetros.
OK, bien, quizás hay algunos otros detalles que me...
Hacia fuera con él.
¿Estás seguro? Es solo un pequeño detalle.
¿Leer esto ahora, no? No me hagas slap te.
Todos los derechos, mensaje recibido. Si la concentración de oxígeno de la camiseta es bastante alta, dos moléculas se agregan y relajarse al mismo tiempo (2 O2* → (O2)2* → 2 O2 + fotón), emitiendo luz en 703 y 633 nanómetros. Para la comparación, el puntero de láser rojo clásico emite luz roja alrededor de 630-650 nanómetros. Por lo tanto, la extraña luz roja.
* Ok, hay otro pequeño detalle que dejó hacia fuera - la transición de oxígeno singlete a estado oxígeno es realmente quántum-mecánico prohibida (doblemente prohibido si estamos siendo precisos). De hecho, es una de las transiciones más prohibido de la naturaleza! En su el propios, singlete de oxígeno tiene una vida útil muy larga (hasta una hora, que es un gran problema para las moléculas muy contentos) antes de que se descompone. Sin embargo, en soluciones acuosas, esta transición es asistida por las interacciones con las moléculas de agua, que trae la vida media hasta algo del orden de 3,5 microsegundos.
