Tofauti kuu kati ya hali ya singlet na triplet ni kwamba hali ya singlet inaonyesha mstari mmoja tu wa spectral ilhali hali ya utatu inaonyesha mgawanyiko wa mistari ya spectral mara tatu.
Masharti ya singlet na triplet state yanajadiliwa chini ya quantum mechanics. Tunaweza kuelezea maneno haya kuhusu mzunguko wa mfumo, yaani atomu. Katika mechanics ya quantum, spin sio mzunguko wa mitambo. Ni dhana inayobainisha kasi ya angular ya chembe.
Jimbo la Singlet ni nini?
Hali moja inarejelea mfumo ambamo elektroni zote huunganishwa. Kasi ya angular halisi ya chembe katika aina hii ya mfumo ni sifuri. Kwa hivyo, tunaweza kusema kwamba nambari ya jumla ya spin quantum, s ni sifuri (s=0). Zaidi ya hayo, ikiwa tunachukua wigo wa mfumo huu, inaonyesha mstari mmoja wa spectral, na hivyo, ilipata jina "hali moja". Zaidi ya hayo, karibu molekuli zote tunazojua zipo katika hali ya pekee, lakini oksijeni ya molekuli ni ya kipekee.
Kielelezo 1: Kulinganisha Singlet, Doublet na Nchi Tatu
Kwa mfano, jozi rahisi zaidi ya chembe iliyounganishwa yenye hali moja ni positronium, ambayo ina elektroni na positroni. Chembe hizi mbili zimefungwa na malipo yao ya kinyume cha umeme. Zaidi ya hayo, elektroni zilizooanishwa za mfumo ulio na hali moja huwa na mielekeo ya mzunguko sambamba.
Jimbo la Triplet ni nini?
Hali ya utatu ya mfumo inaeleza kuwa mfumo una elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa. Kasi ya angular halisi ya chembe katika aina hii ya mfumo ni 1. Kwa hiyo, namba ya spin quantum ni 1. Zaidi ya hayo, hii inaruhusu maadili matatu ya kasi ya angular kama -1, 0 na +1. Kwa hivyo, mistari ya taswira ambayo tunapata kwa aina hii ya mfumo imegawanywa katika mistari mitatu, na kwa hivyo, ilipata jina la hali ya utatu.
Inaonyeshwa ni mipangilio mitatu ya kielektroniki ya obiti za molekuli ya oksijeni ya molekuli, O2. Kutoka kushoto kwenda kulia, michoro ni ya: 1Δg oksijeni ya singlet (hali ya kwanza ya msisimko), 1Σ+ g ya oksijeni ya singleti (hali ya pili ya msisimko), na 3Σ− g oksijeni ya triplet (hali ya ardhini).
Zaidi ya hayo, mfano bora wa hali ya utatu ni oksijeni ya molekuli. Katika halijoto ya kawaida, oksijeni hii ya molekuli hutoa mgawanyiko mara tatu katika mistari ya spectral.
Nini Tofauti Kati ya Jimbo Moja na Jimbo Tatu?
Hali moja inarejelea mfumo ambamo elektroni zote huunganishwa. Ambapo, hali ya sehemu tatu ya mfumo inaeleza kuwa mfumo una elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa. Tofauti kuu kati ya hali ya singlet na triplet ni kwamba hali ya singlet inaonyesha mstari mmoja tu wa spectral ilhali hali ya utatu inaonyesha mgawanyiko wa mistari ya spectral mara tatu.
Aidha, tofauti zaidi kati ya singlet na triplet state ni kwamba idadi ya spin ya hali moja ni s=0 wakati ni s=1 kwa hali ya triplet. Kando na hilo, karibu molekuli zote tunazojua ziko katika hali moja isipokuwa oksijeni ya molekuli. Ingawa oksijeni ya molekuli hutokea katika hali ya utatu.
Mchoro wa maelezo hapa chini unatoa muhtasari wa tofauti kati ya singlet na triplet state.
Muhtasari – Singlet vs Triplet State
Tunaweza kujadili masharti ya hali ya singlet na hali ya utatu kama ukweli kuhusu mifumo ndogo kama vile atomi. Tofauti kuu kati ya hali ya singlet na triplet ni kwamba hali ya singlet inaonyesha mstari mmoja tu wa spectral ambapo hali ya utatu inaonyesha mgawanyiko wa mistari ya spectral mara tatu.
