Espectroscopía Molecular Diatómica

Es el estudio de la absorción y emisión de luz por moléculas diatómicas al realizar transiciones entre diferentes estados electrónicos.

Los diferentes estados electrónicos de una molécula diatómica se caracterizan por el momento angular orbital (L), el momento angular de espín (S) y el momento angular total (J).

Estas reglas determinan qué transiciones entre estados electrónicos son permitidas, es decir, qué transiciones se observan en el espectro electrónico.

La energía vibracional de una molécula diatómica también cambia durante las transiciones electrónicas. El principio de Franck-Condon explica la intensidad de las transiciones vibracionales.

La energía de disociación es la energía necesaria para romper el enlace entre los átomos de una molécula diatómica.

Las transiciones entre estados electrónicos están acompañadas de cambios en la estructura de rotación de la molécula.

Es un proceso en el que una molécula excitada electrónicamente se descompone en átomos o moléculas más pequeñas.

El espectro electromagnético comprende diferentes regiones que abarcan distintos rangos de energía. Cada región se asocia a actividades moleculares específicas.

La espectroscopia de absorción y emisión se utilizan para analizar las interacciones de la luz con la materia.

Las moléculas pueden experimentar diferentes tipos de transiciones que involucran cambios en su energía. Las transiciones electrónicas (VIS/UV), vibracionales (IR) y rotacionales (microondas) ocurren a diferentes niveles de energía.

La energía de disociación (DE) representa la cantidad de energía necesaria para romper un enlace químico en una molécula.

La energía de disociación electrónica (DEe) es significativamente mayor que la energía de disociación vibratoria (DEv) y la energía de disociación rotacional (DEr).

Las moléculas pueden existir en diferentes estados electrónicos (fundamental y excitado) según su energía.

Las transiciones electrónicas en moléculas (VIS/UV) implican cambios en la configuración electrónica de las sustancias, lo que da lugar a la absorción o emisión de fotones.

La región visible-ultravioleta del espectro electromagnético es clave para estudiar las transiciones electrónicas, que dan lugar a la absorción o emisión de colores específicos.

La repulsión entre los electrones en una molécula impide que la ecuación de Schrödinger electrónica se pueda separar en ecuaciones individuales para cada electrón.

Un modelo que ignora la repulsión entre electrones, simplificando la ecuación de Schrödinger electrónica. Permite separar la ecuación en ecuaciones individuales para cada electrón, lo que facilita el cálculo.

La energía que representa la atracción entre el electrón de un átomo y el núcleo del otro átomo.

La energía que representa la repulsión entre los electrones de los dos átomos.

La suma de la energía cinética de los electrones y la energía potencial de atracción y repulsión entre electrones y núcleos. Representa el estado de energía de un átomo en una molécula.

Los operadores de momento angular total (𝐿!# ) y la componente del momento angular en el eje z (𝐿J X) conmutan con el hamiltoniano electrónico para átomos polielectrónicos. Esto significa que la interacción colombiana entre los electrones en estos átomos conserva la simetría esférica y el momento angular orbital de la molécula, manteniendo así su naturaleza cuántica.

Los estados electrónicos de un átomo se describen por la combinación de los números cuánticos de momento angular orbital (𝐿), momento angular de espín (S) y momento angular total (J). Los números cuánticos son valores específicos que describen estas propiedades y proporcionan información sobre la energía, forma y orientación espacial de los electrones.

En moléculas diatómicas, las interacciones entre los átomos tienen simetría cilíndrica. Esto significa que la fuerza de interacción depende de la distancia entre los dos núcleos y la forma de la molécula.

Al no tener simetría esférica, el hamiltoniano no conmuta con los operadores de momento angular total. La interacción entre los electrones en una molécula diatómica no conserva la simetría esférica, haciendo que el momento angular orbital no sea un buen número cuántico.

Describe la distribución de los electrones en los orbitales moleculares (OM) de una molécula diatómica.

Se refiere a si una molécula diatómica tiene un enlace sencillo, doble o triple.

Es una representación gráfica que muestra cómo las energías de los orbitales atómicos se combinan para formar orbitales moleculares en una molécula diatómica.

Se refiere a las diferentes posibilidades de spin de los electrones en los orbitales moleculares.

Una molécula que tiene todos sus electrones apareados en orbitales moleculares.

Una molécula que tiene uno o más electrones desapareados en orbitales moleculares.

Es un diagrama que muestra las transiciones entre diferentes estados electrónicos.

Se refiere a las moléculas que tienen dos átomos del mismo elemento.

Se refiere a las moléculas que tienen dos átomos de diferentes elementos.

Un orbital molecular que está formado por la combinación de dos orbitales atómicos que tienen la misma simetría.

Un orbital molecular que está formado por la combinación de dos orbitales atómicos que tienen simetrías opuestas.

Se refiere a los orbitales moleculares que no están involucrados en la formación del enlace.

Es un tipo especial de configuración electrónica que se caracteriza por tener todos sus electrones apareados y en orbitales de baja energía.

Es un tipo especial de configuración electrónica que se caracteriza por tener uno o más electrones desapareados.

Es la integral que determina si una transición electrónica está permitida. Para ser distinta de cero, la simetría de la función de onda inicial, la función de onda final y el operador de momento dipolar deben ser compatibles.

Describe las reglas que determinan qué transiciones electrónicas son posibles o prohibidas en una molécula. Estas reglas se basan en la simetría de las funciones de onda involucradas y el operador del momento dipolar.

Es la suma vectorial del momento angular orbital (L) y el momento angular de espín (S). Se representa por Ω.

Una regla fundamental que establece que en una transición electrónica, el cambio en el número cuántico de espín (S) debe ser cero (∆S = 0). Esto implica que los estados inicial y final deben tener el mismo espín.

Una regla fundamental que establece que el cambio en el número cuántico del momento angular orbital (Λ) debe ser 0 o ±1 (∆Λ = 0, ±1). Esto significa que las transiciones solo son posibles entre estados que difieren en el momento angular orbital en 0 o 1 unidad.

Una regla fundamental que establece que el cambio en el número cuántico del momento angular total (Ω) debe ser 0 o ±1 (∆Ω = 0, ±1).

En las moléculas diatómicas homonucleares, la función de onda molecular se clasifica como par o impar con respecto a la inversión en el centro de la molécula. Las funciones pares (g, gerade) no cambian de signo al invertir, mientras que las funciones impares (u, ungerade) sí.

En moléculas diatómicas, una transición electrónica está permitida si la simetría de la función de onda inicial, la función de onda final y el operador del momento dipolar son compatibles.

En moléculas diatómicas, una transición electrónica está prohibida si la simetría de la función de onda inicial, la función de onda final y el operador del momento dipolar no son compatibles.

Es el uso de luz en el rango visible y ultravioleta para estudiar las transiciones electrónicas en las moléculas.

Es un conjunto de transiciones vibratorias que acompañan a una transición electrónica. Refleja el principio de Franck-Condon, que establece que las transiciones electrónicas ocurren mucho más rápido que las vibraciones moleculares.