Identifique dentre as transições HOMO LUMO e HOMO-1 LUMO quais são as transições n pi^* e pi pi^* baseando-se na simetria dos orbitais moleculares envolvidos nas transições .

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente identificar, entre as transições da camada HOMO para a LUMO e da HOMO-1 para a LUMO, quais delas são do tipo n pi^* e quais são pi pi^*. Para fazer isso, vamos precisar entender um pouco sobre orbitais moleculares, especialmente sobre a simetria deles nas transições eletrônicas.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que são HOMO e LUMO. HOMO significa “Highest Occupied Molecular Orbital” (óptico molecular mais alto ocupado) e LUMO é “Lowest Unoccupied Molecular Orbital” (óptico molecular mais baixo não ocupado). HOMO-1 é o orbital logo abaixo do HOMO. As transições eletrônicas ocorrem quando um elétron salta de um orbital ocupado para um vazio, como do HOMO para o LUMO.

Passo 3

Agora, vamos entender as naturezas dessas transições:
  • pi pi^*: Aqui, um elétron de um orbital pi (ligado) é promovido para um orbital pi^* (antiligado). Esse tipo de transição geralmente envolve elétrons que estão em orbitais formados pela sobreposição lateral de orbitais p, típicos de ligações duplas como as encontradas em compostos de carbono.
  • n pi^*: Nessa transição, um elétron de um orbital não ligado ( n), que geralmente pertence a um átomo como oxigênio ou nitrogênio, é promovido para um orbital pi^*. Esses elétrons não estão envolvidos em ligações químicas.

Passo 4

Para identificar qual transição é qual, precisamos observar a simetria dos orbitais envolvidos. A simetria nos ajuda a entender como os orbitais interagem e se a transição é permitida ou não. Orbitals com simetria compatível têm maior probabilidade de participar de uma transição eletônica.

Passo 5

  • Transição HOMO LUMO: Geralmente, essa transição envolve os elétrons mais facilmente excitáveis. Se o HOMO for um orbital pi, então a transição será pi pi^*. Se for um orbital n, será n pi^*.
  • Transição HOMO-1 LUMO: Da mesma forma, analisamos a natureza do HOMO-1. Se for um orbital pi, a transição será pi pi^*. Se for um orbital n, será n pi^*.

Passo 6

Vamos aplicar isso na prática. Observe a estrutura da molécula em questão (não fornecida, mas vamos supor que seja uma molécula com ligações duplas e possivelmente grupos funcionais com pares não ligantes, como cetonas ou aldeídos).
  • Se o HOMO for um orbital pi, então HOMO LUMO é uma transição pi pi^*.
  • Se o HOMO-1 for um orbital n, então HOMO-1 LUMO é uma transição n pi^*.

Resposta

Portanto, com base na simetria dos orbitais moleculares envolvidos:
  • A transição HOMO LUMO é uma transição pi pi^*.
  • A transição HOMO-1 LUMO é uma transição n pi^*.

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