.

2. u La molécula de etileno está formada por dos carbonos que
poseen hibridación sp2 los cuales se unen cada uno a dos
átomos de hidrógeno mediante enlaces tipo σ. Entre los
dos átomos de carbono hay un doble enlace, el cual se
encuentra constituido por un enlace σ y un enlace π. Como
consecuencia de todo lo anterior, la molécula es plana.

3. G
u L a n u b e π d e l
e t i l e n o p u e d e
entenderse, según
la teoría de orbitales
m o l e c u l a r e s d e
Hückel, como el
r e s u l t a d o d e
c o m b i n a r l o s
orbitales p de cada
uno de los átomos
de carbono que van
a participar en la
formación del doble
enlace.

4. u Dicha combinación
da lugar a dos
nuevos orbitales
que reemplazaran a
los p originales; en
ellos se encontrarán
los electrones que
formarán el enlace π
p u d i é n d o s e a s í
mover a lo largo de
todo el especio
e n t r e l o s d o s
carbonos sp2.

5. u A e s o s n u e v o s
o r b i t a l e s l e s
denominaremos π (π
de enlace, con menor
energía G que los
orbitales p originales)
y π* (π de antienlace,
con mayor energía).
Los electrones en los
orbitales de enlace
incrementarán la
estabilidad de una
m o l é c u l a , y l o
contrario ocurrirá en
los de antienlace.

6. u Los electrones, dos
en total (uno por
c a d a c a r b o n o )
residirán en el orbital
con menor energía, el
π, quedando vacío el
π*. Esta distribución
define al π como
H O M O y a l π *
LUMO; reservaremos
la descripción de
ambos términos para
u n p o c o m á s
adelante.

7. u La diferencia de energía
ΔG entre el orbital π y el
π* experimentalmente
medida es de 733 kJ/
mol, que corresponde a
lo que se debe aportar
p a r a e f e c t u a r u n a
transición electrónica.
u Empleando λ = hc/Efotón,
(h = constante de Planck,
c = velocidad de la luz)
se determina que λ =
163 nm, rayo de luz de la
zona del UV lejano
(UVC).
π
π*

8. u Molécula en la que cada uno de sus carbonos (dos) aporta
un electrón y un orbital p para construir el sistema de la
nube π.
u Los dos orbitales atómicos p van a transformarse en dos
orbitales moleculares que conformarán la nube π, la cual se
extenderá a lo largo de todos los carbonos.
u Dichos OM serán uno de enlace, π, y uno de antienlace, π*.
Sólo el primero se encontrará lleno.

9. C C se transformaron en
π
π*

10. u La molécula de 1,3-butadieno está formada por cuatro
carbonos con hibridación sp2 unidos a átomos de hidrógeno
mediante enlaces σ. La molécula, también plana como la del
etileno, suele representarse como si estuvieran presentes
en sus estructuras dos enlaces π. La resonancia, que está
presente en este sistema, es consecuencia del carácter
conjugado de los dobles enlaces. Por poseer más de un
doble enlace, se le define como un polieno.

11. u Nuevamente, cada
carbono va a aportar un
orbital π y un electrón
para combinarse de una
manera similar a como
aconteció en el etileno.
Se obtienen aquí cuatro
orbitales moleculares:
dos de enlace π1 y π2, y
dos de antienlace π3* y
π 4 * . E l t o t a l d e
e l e c t r o n e s e n e l
sistema, cuatro, da
lugar a que sólo los de
sean los llenos.
G
π1
π3*
π2
π4*

12. u π2, se define como el HOMO
( d e h i g h e s t o c c u p i e d
molecular orbital) porque es el
que posee mayor energía de
entre los OM ocupados por
electrones, mientras que π3*
será el LUMO (de lowest
unoccupied molecular orbital)
porque es el de menor energía
entre los OM vacíos.
u Las transiciones electrónicas
importantes son aquéllas que
tienen lugar entre los orbitales
frontera: del HOMO al LUMO.
π1
π3*
π2
π4*

13. u Las separaciones
e n e n e r g í a s
e n t r e l o s
diferentes OM
en el butadieno
son de menor
valor que las
observadas en el
e t i l e n o : L a
transición entre
π2, y π3* es de
551 kJ/mol (λ =
217 nm). Esta es
una tendencia
entre polienos.
π1
π3*
π2
π4*

14. u Molécula en la que cada uno de sus carbonos (cuatro)
aporta un electrón y un orbital p para construir el sistema
de la nube π.
u Los cuatro orbitales atómicos p van a transformarse en
cuatro orbitales moleculares que conformarán la nube π, la
cual se extenderá a lo largo de todos los carbonos.
u Se formarán dos OM de enlace, π, y dos OM de antienlace,
π*. Sólo los dos primeros se encontrarán llenos.

15. C C se transformaron en
π2
π3*
CC
π1
π4*
HOMO"

16. u Los diagramas de OM de los siguientes polienos son
estructuralmente similares a los del etileno y 1,3-butadieno:
1,3,5-hexatrieno 1,3,5,7-octatetraeno 1,3,5,7,9-pentadecaeno
π3
π5*
π4*
π6*
π1
π2 π3
π5*
π4
π6*
π1
π2
π7*
π8*
π3
π5
π4
π6*
π1
π2
π7*
π8*
π10*
π9*
HOMO HOMO HOMO
LUMO LUMO LUMO

17. u Los valores de ΔG y de λ para las transiciones entre HOMO
y LUMO son las siguientes:
π3
π5*
π4*
π6*
π1
π2 π3
π5*
π4
π6*
π1
π2
π7*
π8*
π3
π5
π4
π6*
π1
π2
π7*
π8*
π10*
π9*
HOMO HOMO HOMO
LUMO LUMO LUMO
268 nm 304 nm 328 nm
446 kJ/mol 393 kJ/mol 365 kJ/mol

18. u Reglas de Fieser-Kuhn
para calcular λmáx de
polienos (con ejercicios
resueltos). Haz click en
h t t p s : / /
pharmaxchange.info/
2013/05/ultraviolet-
v i s i b l e - u v - v i s -
s p e c t r o s c o p y -
%E2%80%93-fieser-kuhn-
r u l e s - t o - c a l c u l a t e -
wavelength-of-maximum-
absorption-lambda-max-
of-polyenes-with-sample-
problems/

19. u A medida que son más los átomos involucrados en la
conjugación de dobles enlaces (doble-sencillo-doble-
sencillo…) la longitud de onda que permite llevar a cabo las
transiciones electrónicas se alarga.
u Si esto ocurre, eventualmente dicha longitud de onda
puede empezar a caer en el visible.
u Los compuestos incoloros reflejan todas las radiaciones del
visible al no estar involucrada éstas en alguna transición;
esto es lo que ocurre con los cinco compuestos analizados
hasta este punto. Veamos lo que ocurre con otros
compuestos en donde la conjugación es mayor: los
compuestos aromáticos.

20. u A continuación se muestra la longitud de onda más
importante (λmáx) asociada a una transición electrónica en
compuestos aromáticos.
Benceno
λ = 255 nm
Antraceno
λ = 357 nm Naftaleno
λ = 315 nm

21. u Espectros de UV del benceno.

22. u Sin embargo, cuando el número de anillos se incrementa,
λmáx aumenta su valor, y comienza a caer dentro del visible.
Tetraceno
λ = 471 nm
Pentaceno
λ = 576 nm

23. u Espectros de UV del tetraceno.

24. u Relación longitud de onda – color, haz click en
https://academo.org/demos/wavelength-to-colour-
relationship/

25. u β-caroteno

26. u Licopeno

27. u Antocianinas

28. u Rojo 40 (Rojo allura AC, E129)
N
N
HO
OCH3
S
O
O
O
CH3
S
O
O
O
Na Na

29. N
N
HO
S
O
O
O
S
O
O
O
Na Na
u Amarillo 6 (amarillo opaco, amarillo crepúsculo, yellow
dusk)

30. N
N
HO
S
O
O
O
S
O
O
O
Na Na
u Rojo cochinilla (E124, Ponceau 4R)

31. u Tartrazina (E102, amarillo 5).
N
N
S
O
O
O
Na
Na
N
N
OH
O
O
S
O
O
O
Na

32. u Azul 1 (azul brillante FCF)
N
S
O
O
O
N
S
O
O
O
S
O
O
O
Na Na

33. u Verde S (E142)
N
CH3
CH3
Na
N
CH3CH3
OH
S
O
O
O
S
O
O
O