Kľúčový rozdiel medzi singletovým a tripletovým stavom je v tom, že singletový stav zobrazuje iba jednu spektrálnu čiaru, zatiaľ čo tripletový stav ukazuje trojnásobné rozdelenie spektrálnych čiar.
Pojmy singletové a tripletové stavy sú diskutované v rámci kvantovej mechaniky. Tieto pojmy môžeme opísať ohľadom spinu systému, t.j. atómu. V kvantovej mechanike spin nie je mechanická rotácia. Je to koncept, ktorý charakterizuje moment hybnosti častice.
Čo je to Singlet State?
Singlový stav sa vzťahuje na systém, v ktorom sú všetky elektróny spárované. Čistý moment hybnosti častíc v tomto type systému je nulový. Preto môžeme povedať, že celkové spinové kvantové číslo s je nula (s=0). Okrem toho, ak vezmeme spektrum tohto systému, ukazuje jednu spektrálnu čiaru, a preto dostal názov „singlet state“. Navyše takmer všetky molekuly, ktoré poznáme, existujú v singletovom stave, ale molekulárny kyslík je výnimkou.
Obrázok 1: Porovnanie stavu singletu, dubletu a tripletu
Napríklad najjednoduchším možným párom viazaných častíc so singletovým stavom je pozitrónium, ktoré má elektrón a pozitrón. Tieto dve častice sú viazané ich opačným elektrickým nábojom. Okrem toho párové elektróny systému so singletovým stavom majú paralelné spinové orientácie.
Čo je to trojitý stav?
Tripletový stav systému popisuje, že systém má dva nespárované elektróny. Čistý moment hybnosti častíc v tomto type systému je 1. Preto je spinové kvantové číslo 1. Navyše to umožňuje tri hodnoty momentu hybnosti ako -1, 0 a +1. Preto sa spektrálne čiary, ktoré získame pre tento typ systému, rozdelili na tri čiary, a preto dostali názov tripletový stav.
Zobrazené sú tri elektronické konfigurácie molekulárnych orbitálov molekulárneho kyslíka, O2. Zľava doprava sú diagramy pre: 1Δg singletového kyslíka (prvý excitovaný stav), 1Σ+ g singletového kyslíka (druhý excitovaný stav) a 3Σ− g tripletového kyslíka (základný stav).
Navyše najlepším príkladom tripletového stavu je molekulárny kyslík. Pri izbovej teplote poskytuje tento molekulárny kyslík trojnásobné rozdelenie v spektrálnych čiarach.
Aký je rozdiel medzi stavom singletu a tripletu?
Singlový stav sa vzťahuje na systém, v ktorom sú všetky elektróny spárované. Zatiaľ čo tripletový stav systému opisuje, že systém má dva nepárové elektróny. Kľúčový rozdiel medzi singletovým a tripletovým stavom je ten, že singletový stav zobrazuje iba jednu spektrálnu čiaru, zatiaľ čo tripletový stav ukazuje trojité rozdelenie spektrálnych čiar.
Ďalším rozdielom medzi singletovým a tripletovým stavom je navyše to, že spinové kvantové číslo singletového stavu je s=0, zatiaľ čo pre tripletový stav je s=1. Okrem toho takmer všetky molekuly, ktoré poznáme, existujú v singletovom stave okrem molekulárneho kyslíka. Zatiaľ čo molekulárny kyslík sa vyskytuje v tripletovom stave.
Informačná grafika nižšie sumarizuje rozdiel medzi singletovým a tripletovým stavom.
Zhrnutie – Singlet vs. Triplet State
Môžeme diskutovať o termínoch singletový stav a tripletový stav ako fakty o nepatrných systémoch, ako sú atómy. Kľúčový rozdiel medzi singletovým a tripletovým stavom je v tom, že singletový stav zobrazuje iba jednu spektrálnu čiaru, zatiaľ čo tripletový stav ukazuje trojité rozdelenie spektrálnych čiar.
