En química teórica , las transiciones electrónicas moleculares tienen lugar cuando los electrones de una molécula se excitan de un nivel de energía a un nivel de energía superior. El cambio de energía asociado a esta transición proporciona información sobre la estructura de la molécula y determina muchas de sus propiedades, como el color . La relación entre la energía involucrada en la transición electrónica y la frecuencia de la radiación viene dada por la relación de Planck .
Las transiciones electrónicas en compuestos orgánicos y algunos otros compuestos se pueden determinar mediante espectroscopia ultravioleta-visible , siempre que existan transiciones en el rango ultravioleta (UV) o visible del espectro electromagnético para el compuesto. [1] [2] Los electrones que ocupan un HOMO (orbital molecular más ocupado) de un enlace sigma (σ) pueden excitarse al LUMO (orbital molecular más bajo desocupado) de ese enlace. Este proceso se denota como una transición σ → σ* . Asimismo, la promoción de un electrón desde un orbital pi-enlazante (π) a un orbital pi antienlazante (π*) se denota como una transición π → π* . Los auxocromos con pares de electrones libres (denominados "n") tienen sus propias transiciones, al igual que las transiciones de enlaces pi aromáticos . Las secciones de moléculas que pueden sufrir tales transiciones electrónicas detectables pueden denominarse cromóforos , ya que dichas transiciones absorben radiación electromagnética (luz), que hipotéticamente puede percibirse como color en algún lugar del espectro electromagnético. Existen las siguientes transiciones electrónicas moleculares:
Además de estas asignaciones, las transiciones electrónicas también tienen asociadas las llamadas bandas. Se definen las siguientes bandas (por A. Burawoy en 1930): [3]
Por ejemplo, el espectro de absorción del etano muestra una transición σ → σ* a 135 nm y el del agua una transición n → σ* a 167 nm con un coeficiente de extinción de 7.000. El benceno tiene tres transiciones aromáticas π → π* ; dos bandas E a 180 y 200 nm y una banda B a 255 nm con coeficientes de extinción respectivamente 60.000, 8.000 y 215. Estas absorciones no son bandas estrechas sino generalmente anchas porque las transiciones electrónicas se superponen a los otros estados de energía molecular .
Las transiciones electrónicas de moléculas en solución pueden depender en gran medida del tipo de disolvente con cambios batocrómicos o hipsocrómicos adicionales .
Las líneas espectrales están asociadas con transiciones electrónicas atómicas y los gases poliatómicos tienen su propio sistema de bandas de absorción . [4]
