Espectros Electrónicos en Química Cuántica

Espectros Electrónicos de Moléculas Poliatómicas

• La espectroscopia electrónica en moléculas poliatómicas estudia las transiciones entre niveles de energía electrónica, incluyendo vibraciones y rotaciones.
• Es más compleja que en moléculas diatómicas, con bandas en lugar de líneas espectrales.
• Las transiciones implican simultáneamente transiciones vibracionales y rotacionales.
• La ecuación de resonancia ∆E = ∆T + ∆G + ∆F relaciona las energías de transiciones electrónica, vibracional y rotacional.
• La complejidad aumenta con el tamaño molecular, requiriendo consideraciones computacionales para moléculas más grandes.

Estados Electrónicos y Reglas de Selección

• El hamiltoniano es invariante con respecto a las operaciones de simetría.
• Los elementos matriciales del operador hamiltoniano se anulan entre funciones de distinta simetría.
• Los orbitales moleculares (OM) deben pertenecer a una misma especie de simetría.
• Las reglas de selección dependen de la integral de momento de transición.
• Las funciones propias de simetría son bases para las representaciones irreducibles.

Espectro Electrónico del Agua y Moléculas AH2: Diagramas Walsh

• Para moléculas AH2, los diagramas de Walsh ilustran la correlación entre geometrías lineales y angulares, mostrando cómo varían los niveles energéticos orbitales con el cambio de ángulo.
• Facilita la predicción de estructuras moleculares considerando diferentes energías de los orbitales moleculares.

Espectro Electrónico del Amoníaco y Moléculas AH3

• Se analizan espectros electrónicos de moléculas AH3, como el amoníaco, considerando la correlación entre diferentes estructuras y sus correspondientes niveles energéticos.
• Incluyen Diagramas de Walsh para predecir la estructura que minimiza la energía.

Espectros Electrónicos del Formaldehído, Benceno y Butadieno

• Se investigan los espectros de moléculas como formaldehído, benceno y butadieno en términos de sus orbitales moleculares y transiciones electrónicas.
• Se aplica la teoría de orbitales moleculares para determinar las transiciones permitidas y las predicciones de configuración electrónica.

Grupos Cromóforos

• Son grupos funcionales que absorben luz a ciertas longitudes de onda.
• Tienen transiciones electrónicas características, usadas en análisis y predicción de estructuras.

Fluorescencia y Fosforescencia: Diagramas de Jablonski

• Se describe la fluorescencia y la fosforescencia como procesos de emisión de luz.
• Los diagramas de Jablonski ilustran las transiciones entre estados electrónicos y las rutas de relajación.
• Distinguen por proceso, tiempo de vida y diferente multiplicidad de los estados.

Procesos Multifotónicos

• Se analizan procesos de absorción secuencial o concertada de dos o más fotones.
• Este proceso requiere la utilización de láseres con alta intensidad en un volumen reducido.
• Las moléculas pueden ser excitadas a estados de mayor energía.

Técnicas Experimentales Ultravioleta-Visible

• Se describen las técnicas utilizadas en el análisis de espectros electrónicos, incluyendo la selección de la fuente de radiación, el monocromador y el detector.
• Se analizan diferentes estrategias para espectrofotometría y para la obtención de espectros electrónicos.

Estados Electrónicos: Simetría y Química Cuántica

• Se profundiza en el concepto de simetría en espectros electrónicos, incluyendo operaciones de simetría.
• Se relaciona el hamiltoniano con la simetría de la molécula.
• Se explica que los orbitales moleculares deben pertenecer a una especie de simetría.
• Se presentan los orbitales moleculares o modos simétricos.

Estados Electrónicos: Orbitales Simetrizados

• Se describe la construcción de orbitales moleculares (OM) simetrizados.
• Explica la base de las representaciones irreducibles y su aplicación para construir OM.
• Explica el uso del operador de proyección para obtener OM simetrizados.

Espectro Electrónico H2O: Construcción OM, Reglas de Selección y Diagramas de Walsh

• Destaca la importancia de la construcción de orbitales moleculares (OM) mediante el uso de combinaciones lineales de orbitales atómicos (CLOA) para predecir el comportamiento del agua (H2O).
• Se determinan las reglas de selección (permitidas o no) en espectros electrónicos.
• Explica la construcción de diagramas de Walsh para identificar los OM y sus correlaciones en las transiciones entre geometrías estructurales.

Espectro Electrónico NH3: Construcción OM, Reglas de Selección y Diagramas de Correlación de Grupos Puntuales

• Se enfoca en la construcción de orbitales moleculares (OM) para el amoníaco (NH3).
• Se analiza la teoría de grupos puntuales para determinar transiciones permitidas.
• Se destaca la necesidad de usar combinaciones lineales apropiadas para construir los OM.

Espectro Electrónico H2CO: Construcción OM, Reglas de Selección y Diagramas de Correlación de Grupos Puntuales

• Describe el uso de combinaciones lineales para construir orbitales moleculares (OM).
• Se analiza la teoría de grupos puntuales para encontrar las transiciones permitidas.
• Se usa espectroscopía electrónica para determinar el espectro de absorción del formaldehido.

Espectro Electrónico C2H4: Construcción OM, Reglas de Selección y Diagramas de Correlación de Grupos Puntuales

• Se explora la construcción de orbitales moleculares (OM).
• Se analiza la teoría de grupos puntuales.
• Se detalla el uso de combinaciones lineales.

Espectro Electrónico C4H6: Construcción OM, Reglas de Selección, Configuración Electrónica, Diagramas de Walsh, Componentes Vibronicas

• Se centra en la construcción de orbitales moleculares (OM).
• Analiza las reglas de selección y predicciones de configuración electrónica.
• Se utilizan diagramas de Walsh o correlación de grupos puntuales para explicar las transiciones.
• Determina transiciones permitidas.

Espectro Electrónico Benceno: Construcción OM, Reglas de Selección, Configuración Electrónica, Componentes Vibronicas

• Se explora la construcción de orbitales moleculares (OM).
• Determina transiciones permitidas y configuración electrónica.
• Aplica la teoría de grupos puntuales en el análisis de sus espectros.

Cromóforos

• Son grupos funcionales que dan color.
• Se describen su impacto en procesos de absorción de luz y sus roles en la espectroscopia electrónica.

Luminiscencia

• Se analizan los diferentes tipos de luminiscencia.
• Discute los procesos de emisión de luz por absorción de fotones, bombardeo de electrones, reacciones químicas y otros factores.
• Examina el fenómeno de la fotoluminiscencia.

Procesos Multifotónicos

• Se explican los procesos multifotónicos (excitación por varios fotones).
• Se analizan los esquemas de excitación, métodos experimentales, y otras implicaciones prácticas.

Técnicas Experimentales

• Se describen las técnicas experimentales usadas para el análisis de espectros electrónicos.
• Se detalla el uso de monocromadores, detectores y otras herramientas.