Identifique dentre as transições HOMO
LUMO e HOMO-1
LUMO quais são as transições
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
e quais são
. 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:
-
: Aqui, um elétron de um orbital (ligado) é promovido para um orbital (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. -
: Nessa transição, um elétron de um orbital não ligado ( ), que geralmente pertence a um átomo como oxigênio ou nitrogênio, é promovido para um orbital . 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 , então a transição será . Se for um orbital , será . -
Transição HOMO-1
LUMO: Da mesma forma, analisamos a natureza do HOMO-1. Se for um orbital , a transição será . Se for um orbital , será .
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
, então HOMO LUMO é uma transição . - Se o HOMO-1 for um orbital
, então HOMO-1 LUMO é uma transição .
Resposta
Portanto, com base na simetria dos orbitais moleculares envolvidos:
- A transição HOMO
LUMO é uma transição . - A transição HOMO-1
LUMO é uma transição .