Diferencie as excitações pi-pi^* do eteno, butadieno e hexatrieno. As bandas de absorção seriam na mesma região?

Passo 1

Vamos lá! O exercício pede para diferenciar as excitações pi-pi^* do eteno, butadieno e hexatrieno. Isso está dentro do conteúdo de química orgânica, mais especificamente na parte de espectroscopia UV-Vis. Para resolver, vamos precisar entender o que são essas excitações e como a estrutura dos compostos influencia nas bandas de absorção.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que são excitações pi-pi^*. Em moléculas com ligações duplas, os elétrons nas orbitais pi podem ser excitados para orbitais pi^* mais vazias quando a molécula absorve luz. Essa transição está relacionada à absorção de energia na região UV-Vis do espectro.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada molécula:
  • Eteno (C₂H₄): Possui uma única ligação dupla entre dois carbonos. A presença de apenas uma ligação pi significa que há uma menor extensão conjugada, resultando em uma maior diferença de energia entre as orbitais pi e pi^*.
  • Butadieno (C₄H₆): Tem duas ligações duplas separadas por uma ligação simples. Isso cria um sistema conjugado com alternância de ligações simples e duplas, o que permite uma delocalização maior dos elétrons pi, reduzindo a diferença de energia entre pi e pi^*.
  • Hexatrieno (C₆H₈): Possui três ligações duplas alternadas por ligações simples, formando um sistema ainda mais conjugado. A maior extensão conjugada permite uma delocalização ainda maior dos elétrons pi, diminuindo ainda mais a diferença de energia entre as orbitais pi e pi^*.

Passo 4

Com essas diferenças na estrutura, a energia necessária para excitar um elétron de pi para pi^* também varia. Quanto maior a extensão conjugada, menor a energia da transição, o que significa que a absorção de luz ocorre em comprimentos de onda maiores (região visível).

Passo 5

Portanto, as bandas de absorção para essas moléculas não estão na mesma região. O eteno, com menor conjugação, absorve em comprimentos de onda mais curtos (UV), enquanto o butadieno e o hexatrieno, com conjugações maiores, absorvem em regiões progressivamente mais longas (próximo ao visível).

Resposta

As excitações pi-pi^* do eteno, butadieno e hexatrieno diferem principalmente pela extensão da conjugação nas moléculas. O eteno, com menor conjugação, tem uma banda de absorção na região UV mais energética, enquanto o butadieno e especialmente o hexatrieno, com maior conjugação, absorvem em regiões de menor energia, deslocando-se para comprimentos de onda mais longos. Assim, as bandas de absorção não estão na mesma região para essas moléculas.

Exercícios relacionados