Forskellen mellem Singlet og Triplet State

Det vigtigste forskel mellem singlet og triplet tilstand er, at singlet-tilstand viser kun en spektral linje, mens triplet-tilstand viser en tredobbelt opdeling af spektrallinier.

Udtrykkene singlet og triplet tilstande diskuteres under kvantemekanik. Vi kan beskrive disse udtryk vedrørende spin af systemet, dvs. atom. I kvantemekanik er spin ikke en mekanisk rotation. Det er et koncept, der kendetegner en partikles vinkelmoment.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Singlet State
3. Hvad er triplet tilstand
4. Sammenligning side ved side - Singlet State vs Triplet State i tabelform
5. Resume

Hvad er Singlet State?

En singlet-tilstand henviser til et system, hvor alle elektroner er parret. Partnernes netvinkelmomentum i denne type system er nul. Derfor kan vi sige, at det samlede spin-kvanttal, s er nul (s = 0). Yderligere, hvis vi tager spektret i dette system, viser det en spektral linje, og fik således navnet "singlet-tilstand". Desuden findes næsten alle molekyler, som vi kender, i singlet-tilstand, men molekylært ilt er en undtagelse.

Figur 1: Sammenligning af Singlet, Doublet og Triplet-staterne

Som et eksempel er det enkleste mulige bundne partikelpar med singlet-tilstand positronium, som har et elektron og positron. Disse to partikler er bundet af deres modsatte elektriske ladning. Derudover har de parrede elektroner i et system med en singlet-tilstand parallelle spinorienteringer.

Hvad er Triplet State?

Trippeltilstand for et system beskriver, at systemet har to uparrede elektroner. Partiklernes netvinkelmomentum i denne type system er 1. Derfor er spinkvanttalet 1. Desuden tillader dette tre værdier af vinkelmomentummet som -1, 0 og +1. Derfor spektrale linjer, som vi får til denne type system, opdelt i tre linjer, og fik således navnet triplet-tilstand.

Der er vist tre elektroniske konfigurationer af molekylære orbitaler i molekylært ilt, O2. Fra venstre til højre er diagrammerne for: 1Δ singlet oxygen (første ophidset tilstand), 1Σ + g singlet oxygen (anden exciteret tilstand) og 3Σ g triplet oxygen (jordtilstand).

Desuden er det bedste eksempel på en tripletilstand molekylært ilt. Ved stuetemperatur giver dette molekylære ilt tredobbelt opdeling i spektrallinierne.

Hvad er forskellen mellem singlet og triplet tilstand?

En singlet-tilstand henviser til et system, hvor alle elektroner er parret. Hvorimod et systems tripletilstand beskriver, at systemet har to uparrede elektroner. Den vigtigste forskel mellem singlet og triplet tilstand er, at singlet tilstand kun viser en spektral linje, mens triplet tilstand viser den tredobbelte opdeling af spektrale linjer.

Desuden er en yderligere forskel mellem singlet- og tripletilstand, at spin-kvanttalet for en singlet-tilstand er s = 0, mens det er s = 1 for en triplet-tilstand. Desuden findes næsten alle molekyler, som vi kender, i singlet tilstand undtagen molekylært ilt. Mens molekylært ilt forekommer i tripletilstand.

Nedenfor info-grafik opsummerer forskellen mellem singlet og triplet tilstand.

Resume - Singlet vs Triplet State

Vi kan diskutere udtrykkene singletilstand og tripletilstand som fakta om minuttsystemer som atomer. Den vigtigste forskel mellem singlet og triplet tilstand er, at singlet tilstand kun viser en spektral linje, mens triplet tilstand viser den tredobbelt opdeling af spektrale linjer.

Reference:

1. “Triplet-stat.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16. februar 2019.
2. “Singlet State.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27. december 2018.

Billede høflighed:

1. “Spin multiplikationsdiagram” Af Llightex - Eget arbejde, CC BY-SA 4.0, via Commons Wikimedia
2. “To singlet exciterede tilstande og triplet jordtilstand for molekylær dioxygen” Af Angelo Frei - Eget arbejde, CC BY-SA 3.0, via Commons Wikimedia