Moléculas com spin eletrônico líquido de
têm um estado eletrônico fundamental denominado estado dubleto porque a multiplicidade
. Para moléculas com estado fundamental dubleto, qual é o multiplicidade do estado eletrônico (excitado) do qual se origina a fosforescência?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Temos moléculas com um spin eletrônico de
. O estado eletrônico fundamental delas é chamado de estado dubleto porque sua multiplicidade é
. A questão quer saber qual é a multiplicidade do estado eletrônico excitado que dá origem à fosforescência nessas moléculas. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de multiplicidade e como ele se relaciona com os estados eletrônicos.
Passo 2
Primeiro, vamos revisar o que é multiplicidade. A multiplicidade é dada pela fórmula
, onde
é o spin total. Ela nos diz quantos possíveis estados de spin existem para uma molécula. No estado fundamental, sabemos que
, então a multiplicidade é
.
Passo 3
Agora, quando a molécula absorve energia, ela pode passar para um estado eletrônico excitado. Esse estado excitado pode ter um spin total diferente. No caso da fosforescência, estamos geralmente lidando com estados onde o spin total muda de
para
.
Passo 4
Vamos calcular a multiplicidade para esse estado excitado. Se
, então a multiplicidade é
. Mas na fosforescência, o estado excitado relevante é o estado tripeto, onde
.
Passo 5
Vamos recalcular para
. A multiplicidade é
. Esse estado tripeto tem três possíveis orientações de spin, o que facilita a emissão de fótons na fosforescência.
Resposta
A multiplicidade do estado eletrônico excitado que dá origem à fosforescência é 3.