電磁波の吸収と、それによって起こる分子や原子の変化の関係について、正しいのはどれ…
電磁波の吸収と、それによって起こる分子や原子の変化の関係について、正しいのはどれか。2つ選べ。
- ⑴ ラジオ波の吸収は、主に分子の外側の電子が別の軌道に移ることによって起こり、色の原因となる。外側の電子の遷移は紫外・可視光で起こり、ラジオ波は核磁気共鳴で用いられます。
- ⑵ X線の吸収は、主に分子全体の回転の状態が変化することによって起こり、構造の確認に使える。X線は内殻の電子に作用するエネルギーをもち、分子の回転とは対応しません。
- ⑶ 紫外・可視領域の光の吸収は、主に分子の中の電子がエネルギーの高い軌道へ移ることで起こる。紫外・可視光は電子遷移に相当するエネルギーをもち、吸収スペクトルは電子の遷移を反映します。
- ⑷ 赤外領域の光の吸収は、主に分子の振動の状態が変化することで起こり、官能基の確認に使える。赤外線の吸収は分子の振動に対応し、官能基に特有の吸収帯が現れます。
- ⑸ マイクロ波の吸収は、主に磁場の中で原子核のスピンの向きが変わることによって起こる。マイクロ波の吸収は主に分子の回転に対応し、核スピンの遷移はラジオ波の領域で起こります。
解説
正解は⑶と⑷です。電磁波は波長が短いほどエネルギーが大きく、吸収されたときに起こる変化も領域によって異なります。紫外・可視光は分子の電子の遷移を、赤外線は分子の振動の変化を、マイクロ波は分子の回転の変化を引き起こします。ラジオ波は、磁場の中に置いた原子核のスピンの遷移に対応し、核磁気共鳴スペクトル測定に用いられます。X線は内殻の電子に作用し、回折は結晶構造の解析に利用されます。
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