Química

¿Por qué la mayoría de los compuestos orgánicos son incoloros/blancos?

Los compuestos orgánicos suelen aparecer blancos, lo que los hace indistinguibles unos de otros. Esto se debe a las transiciones electrónicas dentro de la molécula.

Un día, te das cuenta de que tomaste el medicamento equivocado porque todas las tabletas parecen ser blancas. Le echas la culpa al médico por no darte un remedio más claro. Esta es la razón por la cual tantos medicamentos ahora están coloreados; para hacerlos visualmente claros y . Los medicamentos son en su mayoría compuestos orgánicos y, como la mayoría de los compuestos orgánicos, son incoloros/blancos.

¿Qué son los compuestos orgánicos?

Los compuestos orgánicos son moléculas que contienen principalmente átomos de Carbono (C) e Hidrógeno (H). Hay otros átomos como Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Azufre (S), Silicio (Si), etc. también presente, pero en menor cantidad en comparación con los dos primeros.

Estos átomos ayudan a caracterizar los compuestos orgánicos en diferentes grupos en función de sus propiedades únicas.

En el pasado, la química orgánica se consideraba la «química de la vida», ya que los seres vivos contenían una gran cantidad de compuestos orgánicos, por lo que se ganó el término «orgánico». El personaje principal del estudio épico llamado ‘química orgánica’ es la tetravalencia y las principales propiedades de la catenación.

Hoy en día se conocen más de 60 millones de compuestos orgánicos, e incluso más están a la espera de ser descubiertos o inventados.

teoría del color

Cuando hablamos de color, solo debemos recordar que «lo que parece no es realmente».

Suena absurdo, ¿verdad?

Puedes ver claramente el color azul del cielo y el color rojo de tu camiseta. Puede pensar que hay algo mal con sus ojos, pero ese no es el caso.

Sin embargo, por el contrario, el color que ves no es en realidad el color de la sustancia, sino su color complementario. Esto puede parecer contradictorio, pero es cierto.

Los colores que vemos a nuestro alrededor están todos dentro de la parte visible del espectro electromagnético. La luz blanca en sí es de muchos colores y cada color/tono tiene una longitud de onda correspondiente.

Cuando la luz incide sobre cualquier sustancia, una parte se absorbe y el resto se refleja. La luz reflejada llega a nuestros ojos, que es el color que vemos.

Hoja de trabajo de la rueda de color

Esto se puede ilustrar con una rueda de colores que muchos de nosotros tenemos que ver en las clases de arte; el color que vemos, frente a su color complementario que se absorbe.

Entonces, cuando ves una flor amarilla, el color que absorbe es en realidad violeta.

Cuando hablamos de condiciones extremas, una sustancia que es visiblemente blanca indica que ha reflejado todas las longitudes de onda, pero una sustancia que es negra significa que ha absorbido todas las longitudes de onda y no ha reflejado nada.

Espectroscopia UV-Visible

La espectroscopia es una técnica importante para que los químicos comprendan la estructura y las propiedades de las moléculas orgánicas. En esta técnica, las moléculas deseadas son irradiadas con radiación electromagnética (la longitud de onda depende del tipo de espectroscopia utilizada), dando como resultado diferentes niveles de excitación (electrónica y atómica) en términos de vibración, rotación, energía, etc. se estudia y se aclaran sus propiedades.

Diagrama de espectro electromagnético y longitudes de onda.

La espectroscopia UV-visible se utiliza para estudiar las propiedades de color de un compuesto en particular. La longitud de onda utilizada está entre 200 nm y 800 nm. La región por debajo de 200 nm se denomina región ultravioleta lejana y, a menudo, se estudia menos, ya que requiere condiciones de vacío. Se coloca una serie de longitudes de onda en el compuesto y se supone que es la longitud de onda en la que exhibe la máxima absorción.Si se encuentra en la región visible, se ve su longitud de onda complementaria.

Transferencias Electrónicas

En la espectroscopia UV, las transiciones electrónicas son extremadamente importantes. Los electrones de la banda obtienen energía de la longitud de onda incidente y, si es suficiente, son promovidos a niveles de energía más altos. Como se muestra en la imagen, según el tipo de enlace involucrado, los electrones se excitan a diferentes niveles.

Diagramas de niveles de energía con transiciones electrónicas
σ σ* El electrón de enlace sigma promovido a orbital sigma antienlazante
norte → σ* Un electrón no enlazante promovido a un orbital sigma antienlazante
π → π* electrones π promovidos a un orbital π de antienlace
norte → π* Un electrón no enlazante promovido al orbital π antienlazante

Como puede verse, las transiciones σ → σ* requieren la mayor energía, seguidas por la transición n → σ*, y así sucesivamente. Todos los compuestos orgánicos tienen predominantemente enlaces sigma CC y CH, y las transiciones al orbital sigma de antienlace requieren longitudes de onda en la región ultravioleta lejana; asi que,

Las transiciones n → σ* ocurren en compuestos saturados que contienen un heteroátomo y un par de electrones no compartidos (n electrones). Esta transición también se encuentra en la región UV (160 nm – 200 nm), pero requiere menos energía en comparación con la transición anterior. Por lo tanto, compuestos como alcoholes saturados, éteres, haluros, cetonas y aldehídos también aparecen incoloros/blancos.

¿Qué pasa con los compuestos orgánicos coloreados?

Contiene una gran cantidad de compuestos orgánicos que son coloridos. Después de todo, toda la industria del color se basa en este fenómeno. Los tintes también son compuestos orgánicos, porque los compuestos orgánicos son la base de todo lo colorido que ves a tu alrededor.

– Un cromóforo es simplemente un grupo funcional o grupo de átomos que da color a los compuestos orgánicos, porque su longitud de onda de absorción se encuentra en la región visible del espectro electromagnético. Esto significa que sus transiciones electrónicas requieren mucha menos energía.

π → π* y n → π* requieren la mayor cantidad de transiciones de longitud de onda en la región visible y del UV cercano. Los ejemplos incluyen, -C≡C-, -C=O-, -N=N-, R-NO2, -COOH, -CONH2.

– El auxocromo por sí solo no cambia el color de la molécula, sino que mejora la capacidad de absorción de la molécula hacia longitudes de onda más largas (región visible). Ejemplo: -OH, -OR, -NH 2 , -NR 2 , -SH, etc. El benceno (conjugado -C=C- que es el cromóforo) tiene λ max a 255 nm, y la anilina (-NH2 el auxocromo) tiene λ max a 280 nm.

Conclusión

Los compuestos orgánicos tienen abundantes enlaces CC y CH; los electrones en estos enlaces están enlazados en sigma y requieren más energía para avanzar a niveles de energía más altos. Este tipo de energía solo está disponible con la longitud de onda en la región ultravioleta del espectro, que no está en la región visible. Por lo tanto, todas las longitudes de onda incidentes se reflejan, por lo que las sustancias aparecen blancas/incoloras.

Cristy

Somos entusiastas de los temas científicos, del estudio y el conocimiento. Traemos para ti los casos más curiosos de la ciencia y como pueden ayudarte. Preguntas y respuestas que quizás alguna vez te has hecho, están aquí.

Publicaciones relacionadas

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.

Mira también
Cerrar
Botón volver arriba