HOMO a LUMO

(Presmerované z HOMO/LUMO)

HOMO a LUMO sú druhy molekulových orbitálov. HOMO je skratka pre highest occupied molecular orbital, teda najvyšší obsadený molekulový orbitál, a LUMO je skratka pre lowest unoccupied molecular orbital, teda najnižší neobsadený molekulový orbitál.[1]

Diagram zobrazujúci HOMO a LUMO molekuly. Každý krúžok reprezentuje elektrón v orbitáli. Keď sa absorbuje žiarenie o dostatočnej frekvencii elektrónom v HOMO, preskočí tento elektrón do LUMO.
3D model najvyššieho obsadeného orbitálu (HOMO) molekuly CO2
3D model najnižšieho neobsadeného orbitálu (LUMO) molekuly CO2

HOMO–LUMO medzera

upraviť

Energetický rozdiel medzi HOMO a LUMO sa nazýva HOMO–LUMO medzera. Tieto orbitály sa niekedy nazývajú i hraničné orbitály, napríklad v teórii hraničných molekulárnych orbitálov. Energetický rozdiel medzi týmito orbitálmi sa dá použiť na predpoveď sily a stability komplexov prechodných kovov ako i na určenie farieb, ktoré tieto komplexy majú v roztoku.[2]

Polovodiče

upraviť

HOMO je pre organické polovodiče približne tým, čím je valenčný pás pre anorganické polovodiče a kvantové body. Rovnaká analógia platí pre LUMO a vodivostný pás.[3]

Organokovová chémia

upraviť

V chémii organokovov je možné použiť rozmer lalokov LUMO na určenie miesta, kde sa budú viazať pí ligandy.[4]

SOMO je skratka pre singly occupied molecular orbital, teda molekulový orbitál s jedným elektrónom, napríklad HOMO orbitál radikálu.[5]

Najbližšie orbitály - NHOMO a SLUMO

upraviť

Ak existujú, tak molekulové orbitály hneď pod HOMO a hneď nad LUMO takisto hrajú úlohu v teórii hraničných orbitálov. Tieto orbitály sa označujú ako NHOMO, teda next-to-highest occupied molecular orbital - druhý najvyšší obsadený molekulový orbitál, a SLUMO, second lowest unoccupied molecular orbital - druhý najnišží neobsadený molekulový orbitál.[6] Tieto orbitály sa niekedy označujú i ako HOMO-1 a LUMO+1.[Pozn. 1]

Poznámky

upraviť
  1. Napríklad v článku TSUNEDA, Takao; SINGH, Raman Kumar; CHATTARAJ, Pratim Kumar. Diagrams for comprehensive molecular orbital-based chemical reaction analyses: reactive orbital energy diagrams. Physical Chemistry Chemical Physics, 2018, roč. 20, čís. 20, s. 14211–14222. Dostupné online [cit. 2022-05-17]. ISSN 1463-9076. DOI10.1039/C8CP00461G. (po anglicky).

Referencie

upraviť
  1. What is the HOMO-LUMO gap and how does it change the properties of a substance? | Socratic [online]. Socratic.org, [cit. 2022-05-17]. Dostupné online.
  2. Griffith, J.S. and L.E. Orgel. "Ligand Field Theory". Q. Rev. Chem. Soc. 1957, 11, 381-383
  3. Bredas, J,-L. "Mind the gap!". Mater. Horiz. 2014,1, 17-19
  4. 2.02: LFT and Frontier Molecular Orbital Theory [online]. [Cit. 2022-05-17]. Dostupné online.
  5. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "SOMO". DOI:10.1351/goldbook.S05765
  6. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "subjacent orbital". DOI:10.1351/goldbook.S06067

Pozri aj

upraviť

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku HOMO and LUMO na anglickej Wikipédii.