화학적 천이(Chemical shift) (in XPS)

 

 

 화학적 천이(Chemical shift)

 

Chemical shift는 어떤 type의 결합, 어떤 element와의 결합인지에 따라 그 정도가 결정된다.

 

원소들은 각각의 주위 화학적 환경, 즉 원자의 결합 상태 및 격자 자리 등에 따라 결합 에너지가 조금씩 변하게 된다. 분자 내의 전기음성도가 큰 원자가 전기음성도가 작은 원자의 전자 밀도를 감소시키며, 이에 따라 전기음성도가 작은 원자의 전자 간의 척력은 줄어들고 원자 핵은 전하량이 변하지 않은 상태이기 때문에 핵심전자를 더 끌어당기게 되어 결합 에너지가 증가하게 된다. 이를 화학적 천이(chemical shift)라고 하게 된다.

 

- C와 O의 단일/이중 결합이 있을 시

- C - C/N/F 결합이 있을 시

- 참고 (전기음성도, XPS)

 

 C와 O의 단일/이중 결합이 있을 시

 

C와 O가 결합하면, C는 상대적으로 +를 띠고, C 주변의 전자들을 더 강하게 잡아당긴다.

그렇기에 O와 이중결합을 한 C(빨강)의 Binding Energy가 가장 높고, O와 단일결합(초록), H와 결합한 C(파랑)의 순으로 Binding Energy가 낮아진다.

그래프 넓이 (intensity of a peak) = 해당 결합의 양(비율)

 

 C - C/N/F 결합이 있을 시

 

상대적으로 결합력이 약한 C-C 결합의 경우 가장 낮은 결합에너지를 보여주고 있고 결합력이 가장 큰 C-F 결합의 경우 C에 존재하는 외곽전자가 F쪽으로 이동하였기 때문에 상대적으로 줄어든 전자의 밀도에 의해 더 큰 전자 결합에너지를 보이고 있다

 

참고

 

전기음성도

 

원자나 분자가 화학결합을 할 때 다른 전자를 끌어들이는 능력의 척도이다. 공유하고 있는 전자쌍을 끌어들이는 성질을 말하고, 전기음성도가 강하면 그 공유하고 있는 전자쌍을 반대편 원소 보다 많이 끌어당겨 비교적 '-' charge를 띤다.

From wiki

 

2020/04/17 - [분류 전체보기] - XPS, 광전자 분광법

XPS, 광전자 분광법