Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Welke moleculen absorberen licht?

Veel verschillende soorten moleculen kunnen licht absorberen en de specifieke golflengten die ze absorberen, zijn afhankelijk van hun structuur en chemische samenstelling. Hier zijn enkele belangrijke categorieën:

1. Moleculen met chromoforen:

* chromoforen zijn specifieke groepen atomen in een molecuul die verantwoordelijk zijn voor het absorberen van licht. Ze bevatten meestal geconjugeerde systemen van afwisselende enkele en dubbele bindingen, die delocalisatie van elektronen mogelijk maken.

* Voorbeelden:

* Organische kleurstoffen: Veel organische kleurstoffen zoals indigo, alizarine en chlorofyl bevatten chromoforen die zichtbaar licht absorberen, waardoor ze hun levendige kleuren krijgen.

* eiwitten: Eiwitten kunnen chromoforen zoals heem in hemoglobine hebben, die licht absorberen in het zichtbare spectrum en bloed zijn rode kleur geeft.

* pigmenten: Pigmenten die in kunst worden gebruikt, zoals cadmiumgeel en ftalocyanineblauw, bevatten ook chromoforen die specifieke golflengten van licht absorberen.

2. Moleculen met specifieke functionele groepen:

* Bepaalde functionele groepen, zoals carbonyl (C =O) en Nitro (NO2), kunnen ook licht absorberen.

* Voorbeelden:

* ketonen en aldehyden: Deze moleculen bevatten carbonylgroepen die licht absorberen in het UV -gebied.

* nitroverbindingen: Deze verbindingen absorberen licht in het zichtbare gebied, wat leidt tot hun gele of oranje kleuren.

3. Moleculen met specifieke moleculaire structuren:

* De algehele vorm en opstelling van atomen in een molecuul kan ook de lichtabsorptie -eigenschappen beïnvloeden.

* Voorbeelden:

* cyclische moleculen: Bepaalde cyclische moleculen, zoals benzeen, absorberen licht in het UV -gebied vanwege hun aromatische structuur.

* stereochemie: De ruimtelijke opstelling van atomen in een molecuul (stereochemie) kan ook de lichtabsorptie beïnvloeden, omdat verschillende stereoisomeren verschillende absorptie -eigenschappen kunnen hebben.

4. Moleculen met specifieke elektronische overgangen:

* Wanneer een molecuul licht absorbeert, bevordert het een elektron tot een hoger energieniveau. Het type elektronische overgang (bijv. Sigma naar sigma*, pi tot pi*, n tot pi*) dat optreedt, bepaalt de golflengte van geabsorbeerde licht.

* Voorbeelden:

* UV-vis spectroscopie: Deze techniek wordt gebruikt om de elektronische overgangen van moleculen te bestuderen en hun absorptie -eigenschappen te bepalen in de UV- en zichtbare gebieden van het elektromagnetische spectrum.

Samenvattend kunnen veel soorten moleculen licht absorberen, afhankelijk van hun:

* Aanwezigheid van chromoforen

* Functionele groepen

* Moleculaire structuur

* Elektronische overgangen

De specifieke golflengten die worden geabsorbeerd door een molecuul worden bepaald door de unieke combinatie van deze factoren. Dit is de reden waarom verschillende moleculen verschillende kleuren hebben, verschillende golflengten van licht absorberen en worden gebruikt voor verschillende toepassingen, waaronder kleurstoffen, pigmenten en spectroscopie.