خطوات الاستخدام
أدخل القيمة الأساسية (baseValue) بالنانومتر. تمثل هذه القيمة الطول الموجي الأقصى للكروموفور الأساسي، وهو عادةً نظام ديين غير مستبدل (رابطتين مزدوجتين مترافقتين) بقيمة 217 نانومتر. يمكن تعديل هذه القيمة بناءً على التركيب الكيميائي، مثل وجود بدائل أو حلقات، وفقًا لقواعد وودوارد-فايزر.
أدخل عدد الروابط المزدوجة الإضافية (numDoubleBonds). هذا هو عدد الروابط المزدوجة المترافقة الإضافية التي تتجاوز العدد الأساسي (عادةً 2). على سبيل المثال، إذا كان لديك نظام تريين (3 روابط مزدوجة مترافقة)، فأدخل 1. الصيغة المستخدمة هي: λmax = baseValue + (30 × numDoubleBonds).
اضغط على زر الحساب. تقوم الآلة الحاسبة بتطبيق الصيغة المذكورة وتعرض النتيجة بالنانومتر. تعتمد هذه الصيغة على مبدأ أن كل رابطة مزدوجة إضافية في نظام اقتران تطيل سلسلة الإلكترونات π، مما يقلل فجوة الطاقة بين المدارات HOMO وLUMO ويسبب انزياحًا باتوكروميًا (نحو الأحمر) بمقدار 30 نانومتر تقريبًا.
فسر النتيجة. الطول الموجي الأقصى (λmax) الناتج يمثل أقصى امتصاص للمركب في منطقة الأشعة فوق البنفسجية-المرئية. يمكن استخدام هذه القيمة لمقارنة المركبات، تقدير اللون (عند امتصاص في المنطقة المرئية)، أو تأكيد وجود نظام اقتران. على سبيل المثال، λmax < 200 نانومتر يدل على عدم وجود اقتران، بينما λmax > 400 نانومتر يشير إلى امتصاص في المنطقة المرئية وظهور اللون.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على أقصى طول موجي للأشعة فوق البنفسجية-المرئية بخطوات الحل كاملة.
الحل
لحساب λmax لـ 1,3,5-هيكساتريين، نتبع الخطوات التالية. أولاً، نحدد القيمة الأساسية: لدايين بسيط (رابطتين مزدوجتين) تكون 217 نانومتر. ثانيًا، نحدد عدد الروابط المزدوجة الإضافية: يحتوي المركب على 3 روابط مزدوجة، لذا الروابط الإضافية = 3 - 2 = 1. ثالثًا، نطبق الصيغة: λmax = 217 + (30 × 1) = 247 نانومتر. هذا يتطابق بشكل جيد مع القيمة التجريبية المعروفة لحوالي 247-250 نانومتر. يحدث الامتصاص بسبب انتقال π → π*، وكلما زاد الاقتران انخفضت طاقة الانتقال. هذا الانخفاض في الطاقة يتوافق مع انزياح في الطول الموجي بمقدار 30 نانومتر لكل رابطة إضافية، وهو قيمة تجريبية تقريبية قد تختلف قليلاً بوجود بدائل أو حلقات.
الحل
بالنسبة لأوكتاتترايين، عدد الروابط المزدوجة = 4، لذا الروابط الإضافية = 4 - 2 = 2. بالصيغة: λmax = 217 + (30 × 2) = 277 نانومتر. القيمة التجريبية لأوكتاتترايين حوالي 280 نانومتر، مما يؤكد دقة الصيغة. هذا الامتصاص يقع في المنطقة فوق البنفسجية، لذا المركب عديم اللون. للمقارنة، مع زيادة عدد الروابط المزدوجة (مثل بولي إين طويل)، يتجه λmax نحو المنطقة المرئية ويظهر اللون. على سبيل المثال، نظام β-كاروتين (11 رابطة مزدوجة مترافقة) له λmax حوالي 450 نانومتر ويظهر برتقاليًا. باستخدام الصيغة نفسها مع قاعدة 30 نانومتر لكل رابطة مزدوجة إضافية، نحصل على λmax = 217 + 30*(11-2) = 487 نانومتر، قريب من القيمة الحقيقية مع مراعاة تأثيرات أخرى. لذا فإن الصيغة مفيدة لتقدير تقريبي.