Farbstoffe und Absorbtionsspektrum

[Gast]

Hallo,

Es geht um den Einfluss des delokalisierten Elektronensystems bei Farbstoffen. Die Regel lautet ja, dass umso länger das ausgedehnte Elektronensystem ist, desto weniger Energie wird benötigt, um das System anzuregen, weswegen langwelliges, energiearmes Licht absorbiert wird. Allerdings bedeutet eine hohe Delokalisation ja eigentlich, dass das System energiearm ist. Aus diesem Grund leuchtet mir nicht ein, wieso die Energiedifferenz zwischen Grundzustand und angeregtem Zustand ausgerechnet bei delokalisierten Elektronen geringer sein soll, wenn diese doch einen energiearmen Grundzustand haben und folglich mehr Energie nötig wäre, um sie anzuregen (was scheinbar nicht stimmt, aber ich stehe total auf dem Schlauch und kann mir nicht so richtig erklären, wieso das so ist).

Vielen Dank im Voraus und liebe Grüße

[chemiewolf]

bei der Anregung geht es nur um den Abstand von Grund- und angeregtem Zustand. Und der wird mit zunehmender Größe des Systems kleiner.

[Gast]

@chemiewolf Ja, das steht in den Lehrbüchern überall so. Aber mir wird nicht ganz klar, weshalb, weil der Grundzustand der delokalisierten, energiearmen Elektronen doch auch energieärmer sein sollte und damit wäre der Abstand zum angeregten Zustand größer. Wieso ist das nicht so? Ich kann mir nicht erklären, weshalb energiearme Systeme plötzlich leichter anzuregen sind.

[chemiewolf]

nochmal: es geht um den Abstand der Energieniveaus. Je kleiner der ist, umso weniger Energie wird benötigt um vom Grundzustand in den angeregten Zustand zu kommen.

[Chemik-Al]

Allerdings bedeutet eine hohe Delokalisation ja eigentlich, dass das System energiearm ist.

Das ist eine vereinfachende und mißverständliche Formulierung.Die Konjugation von pi-Systemen mag zu thermodynamisch stabileren verbindungen führen,die Reaktivität kann dagegen anders sein:"Obwohl konjugierte Diene thermodynamisch stabiler sind als Diene mit isolierten Doppelbindungen,
sind konjugierte Diene in Wirklichkeit in Anwesenheit von Elektrophilen und anderen Reagenzien kinetisch reaktiver." aus
https://www.uibk.ac.at/organic/micura/t ... hkap10.pdf .
vergleiche auch die Reaktivität von Benzol mit z.B. Pentacen oder Hexacen.Letztere sind sehr (photo)oxidationsempfindlich.
Für die Farbigkeit von Verbindungen aufgrund von pi->pi-Übergängen gilt das oben gesagte,daß die Abstände der Energieniveaus,zwischen denen die Anregung durch Photonen stattfindet,mit der Länge des konjugierten pi-Systems abnehmen.Daher Absorption bei längeren Wellenlängen.

Chemik-Al.