relação de Stern-Volmer - Stern–Volmer relationship

A relação de Stern-Volmer , em homenagem a Otto Stern e Max Volmer , nos permite explorar a cinética de uma photophysical intermolecular processo de desativação.

Processos tais como fluorescência e fosforescência são exemplos de intramolecular desactivação (têmpera) processos. Um intermolecular desactivação é o local onde a presença de outras espécies químicas pode acelerar a velocidade de decaimento de um produto químico no seu estado animado. Em geral, este processo pode ser representado por uma equação simples:

${\ Displaystyle \ mathrm {A} ^ {*} + \ mathrm {Q} \ rightarrow \ mathrm {A} + \ mathrm {Q}}$

ou

${\ Displaystyle \ mathrm {A} ^ {*} + \ mathrm {Q} \ rightarrow \ mathrm {A} + \ mathrm {Q} ^ {*}}$

em que A é uma espécie química, o símbolo Q representa uma outra (conhecida como um agente de extino) e * designa um estado animado.

A cinética deste processo resulta da relação de Stern-Volmer:

${\ Displaystyle {\ frac {I_ {f} ^ {0}} {I_ {f}}} = 1 + K_ {q} \ _ tau {0} \ cdot [\ mathrm {Q}]}$

Onde é a intensidade, ou a taxa de fluorescência, sem um quencher, é a intensidade, ou a taxa de fluorescência, com um agente de extino, é o coeficiente de taxa extintor, é o tempo de vida do estado animado emissivo de A, sem um quencher presente e é a concentração do inibidor.${\ Displaystyle I_ {f} ^ {0}}$${\ Displaystyle I_ {f}}$${\ Displaystyle k_ {q}}$${\ Displaystyle \ tau _ {0}}$${\ Displaystyle [\ mathrm {Q}]}$

Para limitar-difusão de têmpera ( isto é , têmpera em que o tempo para as partículas de agentes de extino de se difundir em direcção e colidem com partículas excitados é o factor limitante, e quase todos os tais colisões são eficazes), o coeficiente de velocidade de supressão é dado por , onde é o ideal constante do gás, é a temperatura em graus Kelvin e é a viscosidade da solução. Esta fórmula é derivado da relação de Stokes-Einstein . Na realidade, apenas uma fracção das colisões com o inibidor são eficazes na têmpera, de modo que o verdadeiro coeficiente taxa de têmpera deve ser determinada experimentalmente.${\ Displaystyle K_ {q} = {8RT} / {3 \ eta}}$${\ Displaystyle R}$${\ Displaystyle T}$${\ Displaystyle \ eta}$

Veja também

Optode , um sensor químico que utiliza esta relação

Fontes e notas