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

Passo 1

Vamos lá! O exercício pede para diferenciar as excitações 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 . Em moléculas com ligações duplas, os elétrons nas orbitais podem ser excitados para orbitais 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 significa que há uma menor extensão conjugada, resultando em uma maior diferença de energia entre as orbitais e .
  • 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 , reduzindo a diferença de energia entre e .
  • 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 , diminuindo ainda mais a diferença de energia entre as orbitais e .

Passo 4

Com essas diferenças na estrutura, a energia necessária para excitar um elétron de para 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 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

Esquematize uma transição vibrônica de uma molécula diatômica nos seguintes casos:
As distâncias internucleares dos estados fundamental e excitado diferem.
Explique a influência do solvente na espectroscopia eletrônica.
Qual o efeito da conjugação de anéis aromáticos no espectro eletrônico? E da adição de substituintes contendo elétrons não-ligantes? Esse efeito é o mesmo observado quando esse heteroátomo está inserido no anel benzênico?
O que é hibridização?