Tópico 55 - Deslocalização π: Outros polienos conjugados

Esta página utiliza Jmol. Se não estiver familiarizado com as possibilidades do Jmol veja esta introdução.

Hexatrieno - CH2CHCHCHCHCH2

No hexatrieno,  os seis  átomos de carbono estão rodeados por três zonas com electrões,  apresentando hibridação sp2. A configurações do carbono é
C - [He] 2sp212sp212sp212pz1

As três orbitais híbridas de cada carbono estabelecem ligações σ, que fazem entre si ângulos de aproximadamente 120º. 


Esqueleto σ

As orbitais pz de cada carbono que não entaram na hibridação combinam-se linearmente formando seis orbitais π moleculares, das quais as três de mais baixa energia, as orbitais π1 a π3, estão preenchidas.  As orbitais π4 a π6 estão vazias.

Orbitais moleculares π:

Octatetraeno - CH2CHCHCHCHCHCHCH2

No octatetraeno, os oito átomos de carbono estão rodeados por três zonas com electrões,  apresentando hibridação sp2. A configurações do carbono é
C - [He] 2sp212sp212sp212pz1

As três orbitais híbridas de cada carbono estabelecem ligações σ, que fazem entre si ângulos de aproximadamente 120º. As orbitais pz de cada carbono que não entaram na hibridação combinam-se linearmente formando oito orbitais π moleculares, das quais as quatro de mais baixa energia, as orbitais π1 a π4, estão preenchidas.  As orbitais π5 a π8 estão vazias.


Esqueleto σ

As orbitais pz de cada carbono que não entaram na hibridação combinam-se linearmente formando oito orbitais π moleculares, das quais as quatro de mais baixa energia, as orbitais π1 a π4, estão preenchidas.  As orbitais π5 a π8 estão vazias.

Orbitais moleculares π:

À medida que aumenta o número de ligações π conjugadas, diminui a diferença de energia entre a última orbital ocupada (a orbital HOMO) e a primeira orbital vazia (a LUMO) como ilustrado na Fig.1.

Separação HOMO-LUMO em polienos

De igual forma, diminui a separação em energia quer entre orbitais ligantes quer entre orbitais anti-ligantes. No limite, num polieno conjugado com uma cadeia muito longa, como acontece num polímero,  formam-se duas bandas contínuas, a banda ligante totalmente preenchida e a banda anti-ligante vazia, separadas por um gap de energia. Estes polímeros são assim polímeros semicondutores. No caso em que as distâncias C-C numa cadeia conjugada longa são iguais, não há separação entre a banda ligante e a banda anti-ligante e o material correspondente tem comportamento de condutor.