Кимёда физикавий усуллар

2. Электронларнинг энергетик поғоналари ва ўтиш ҳолатлари
Маълумки, ядро атрофидаги электронлар энергетик поғоналарда жойлашиб орбиталга эга бўлади ва ўзига хос энергияга эга бўлган бундай орбиталларни 1s,2s,2р,3s...... деб белгиланади. Электронлар спинга эга, яъни улар ўз ўқи атрофида айланади, унинг спин сони S12 га тенг бўлади. Бу қиймат битта протон спинининг қийматига тенг, демак электрон ҳам протонга ўхшаб иккита спин ҳолатида бўлади ( ). Паули қонунига асосан атом орбиталидаги электронлар қарама-қарши спинга эга бўлган иккита электрондан иборат бўлганида орбитал тўлиқ тўлдирилган ҳисобланади. Ультрабинафша нури таъсирида электронлардан бирини юқорироқ орбиталга ўтказиш мумкин, бунинг натижасида ультрабинафша ва кўринувчи соҳада спектрларнинг кузатилиши рўй беради.
Кимёвий боғнинг ҳосил бўлишида қатнашмайдиган электронлар атомларда ҳам молекулаларда ҳам бир хилда жойлашган бўлади. Кимёвий боғ ҳосил бўлишида қатнашадиган электронлар эса молекулада атомлардаги электронлардан кескин фарқ қилади, яъни икки атом жуфтини боғловчи  ва * молекуляр орбиталлар иккита атом орбиталларининг бирлашишидан ҳосил бўлади. Тўйинган углеводородлардаги углерод - водород боғининг ҳосил бўлишидаги боғловчи электронлар молекуляр орбиталларда жойлашган бўлиб, улар водород атомининг 1s орбиталидан ва углерод атомининг sр³ гибрид орбиталидан ташкил топган.
Метан молекуласи тўртта оддий  (сигма) боғлардан ташкил топган бўлиб, бу боғларнинг ҳосил бўлишида қатнашадиган электронларни қуйи поғонадан юқори поғонага ўтказиш учун жуда катта энергия сарф қилинади. Бу электрон ўтишни * деб номланиб, унга тегишли бўлган ютилиш узоқ ультрабинафша соҳада, яъни 120 нм да намоён бўлади. Бу соҳани амалиётда ўрганиш имконияти бўлмаганлиги учун, тўйинган углеводородлар УБ спектри ёрдамида ўрганилмайди.
Агар тўйинган углеводороддаги битта водород атомини ўзида кимёвий боғ ҳосил бўлишида қатнашмаган электрон тутган ўринбосар билан алмаштирилса, бу молекулада бошқача электрон ўтиш рўй беради. Масалан, метилйодид молекуласида боғланган ва боғланмаган орбиталлар асосан тўлдирилган, аммо * орбитал эгалланмаган, шунинг учун боғланмаган орбиталдан битта электрон * орбиталга ўтиши учун *, ўтишдан фарқли, n* ўтиш камроқ энергия талаб қилади, шунинг учун ҳам ютилиш * ўтишдаги ютилишга нисбатан катта тўлқин узунликдаги соҳада намоён бўлади (259 нм).

Олефин углеводородлардаги электрон ўтишларда оддий боғларни ҳосил қилувчи электронларга нисбатан камроқ энергияга эга бўлган  - электронлар бир поғонадан иккинчи поғонага осон ўтади, бу ўтиш учун кам энергия сарф бўлади ва уни * электрон ўтиш тури сифатида кўрсатилади. * электрон ўтишга тегишли бўлган ютилиш максимуми катта тўлқин узунлик соҳасида намоён бўлади.
Агар молекулалардаги функционал гурухларда қўшбоғ ҳамда тақсимланмаган жуфт электронлари бўлган гетероатомлар бўлса, бундай гурухлар учун * электрон ўтишга нисбатан гетероатомдаги тақсимланмаган электронларнинг ўтиши аҳамиятли бўлиб, уни n* ўтиш сифатида изоҳланади, бу жараённинг кузатилиши учун эса кам энергия сарф бўлади. Бу электрон ўтишга тегишли бўлган ютилиш максимуми кичик интенсивлик билан бошқалардан фарқ қилади. Электрон ўтишларни энергияси бўйича қуйидагича ифодалаш мумкин:

Амалиётда асосан аҳамиятга эга бўлган электрон ўтишларга *, n*, ва айрим n* ларни кўрсатиш мумкин. Ультрабинафша спектрининг максимум қийматларини намоён бўлишида молекуладаги электронларнинг бир атомдан иккинчи атомга кўчиши - локалланиш (бензол) ва делокалланиш ҳолатлари (пиридин) ҳам сабабчи бўлади.