컨쥬게이션염료의흡수스펙트럼

분자궤도함수이론
원자궤도함수를 일반화하여 분자 전체에 전자가 분포하여 원자들을 결합한다.
한 분자의 일정한 공간영역에서 전자를 발견할 수 있는 확률을 구할 수 있다.
원자궤도함수들의 선형결합으로 볼 수 있다.
linear combination of atomic orbitals,LCAO
① 분자궤도함수는 2개 이상의 원자궤도함수의 결합 혹은 상호작용에 의해 생성된다.
② 원자가전자만이 결합할 수 있고, 원자가전자의 궤도함수만이 상호작용에 의해 분자궤도함수가 생성된다.
③ 궤도함수의 수는 보존된다. 즉, 참여하는 원자궤도함수의 수왿� 생성되는 분자궤도함수의 수는 같다.
④ 분자궤도함수의 특성은 원자궤도함수왿� 비슷하다. Hund의 법칙과 Pauli의 배타성원리가 적용된다.
Hund의 법칙 : 각 오비탈에 들어가는 전자들은 되도록 서로 다른 오비탈을
차��하려한딄.
Pauli의 배타법칙 : 각 오비탈에는 전자가 최대로 두 개까지 채워진다.
⑤ 동일한 대칭성을 갖는 원자궤도함수만이 상호작용할 수 있다.
⑥ 궤도함수의 혼합은 원자궤도함수가 서로 비슷한 에너지 준위를 갖고 있을 때 가장 의미있으며, 에너지 준위차가 커짐에 따라 궤도함수의 겹침이 덜 효과적이다.
결합성 분자궤도함수 (bonding molecular orbital)
반결합성 분자궤도함수 (antibonding molecular orbital)
반결합성
결합성
결합성궤도함수
두 원자궤도함수 간 보강간섭에 의해 원자핵간의 파동함수의 진폭증가
반결합성궤도함수
궤도함수 간의 상쇄간섭에 의해 파동의 진폭이 상쇄되어 마디 평면형성
결합성 궤도함수 : 궤도함수간의 겹침이 증가하여 결합을 강하게 한다.
반결합성 궤도함수 : 마디 평면에서 전자 밀도가 0이 되기 때문에, 두 원자들 사이의 반발 작용이 일어난다.
예) 수소 분자 궤도함수
결합성 궤도함수 : 독립적으로 분리되어 있던 원자궤도함수보다 에너지 준위가 낮다.
반결합성 궤도함수 : 에너지적으로 불안정하여 에너지 준위가 높다.
σ 궤도함수 : 두 원자핵의 결합축에 대해 180도 회전으 로 대칭인 모양
π 궤도함수 : 결합축에 대해 비대칭인 모양
↑σ 궤도함수
↑ π 궤도함수
HOMO(highest occupied molecular orbital) :
최고 점유 분자궤도함수
분자궤도함수에서 전자가 채워진 가장 높은 에너지
준위에 해당되는 분자궤도함수
LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) :
최저 비점유 분자궤도함수
전자가 채워지지 않은 가장 낮은 에너지 준위에
해당하는 분자궤도함수
CO 의 분자궤도함수
CO의 HOMO :
5σ 분자궤도함수
CO의 LUMO :
2π* 분자궤도함수
HOMO
자유 전자 모델(Free Electron Model)은 자유 전자들을 이상 기체처럼 행동하는 것으로 간주하여 그 행동을 분석하는 모델이다.
Kuhn에 의해서 제안되었고, 약간 과장된 가정이 포함되어 있지만 컨쥬게이션 염료 같은 분자들계는 상당히 잘 들어 맞는다.