Μετάβαση στο περιεχόμενο

HOMO και LUMO

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Διάγραμμα του HOMO και του LUMO ενός μορίου. Κάθε κύκλος αντιπροσωπεύει ένα ηλεκτρόνιο σε ένα τροχιακό. όταν φως αρκετά υψηλής συχνότητας απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο στο HOMO, μεταπηδά στο LUMO.
Τρισδιάστατο πρότυπο του υψηλότερου κατειλημμένου μοριακού τροχιακού σε CO2
Τρισδιάστατο πρότυπο του χαμηλότερου μη κατειλημμένου μοριακού τροχιακού σε CO2

Στη χημεία, τα HOMO και LUMO είναι τύποι μοριακών τροχιακών. Τα ακρωνύμια αντιπροσωπεύουν το υψηλότερο κατειλημμένο μοριακό τροχιακό και το χαμηλότερο μη κατειλημμένο μοριακό τροχιακό, αντίστοιχα. Το HOMO και το LUMO ονομάζονται μερικές φορές συλλογικά συνοριακά τροχιακά, όπως στη θεωρία συνοριακών μοριακών τροχιακών.

Η διαφορά ενέργειας μεταξύ του HOMO και του LUMO είναι το χάσμα HOMO–LUMO. Το μέγεθός του μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη της αντοχής και της σταθερότητας των συμπλόκων των μετάλλων μεταπτώσεως, καθώς και για τα χρώματα που παράγουν σε διάλυμα.[1] Κατά κανόνα, όσο μικρότερο είναι το χάσμα HOMO–LUMO μιας ένωσης, τόσο πιο σταθερή είναι η ένωση.

Το επίπεδο HOMO σε οργανικούς ημιαγωγούς είναι περίπου όσο είναι η μέγιστη ζώνη σθένους σε ανόργανους ημιαγωγούς και κβαντικές κουκκίδες. Η ίδια αναλογία μπορεί να γίνει μεταξύ του επιπέδου LUMO και του ελάχιστου ζώνης αγωγιμότητας.[2]

Οργανομεταλλική χημεία

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στην οργανομεταλλική χημεία, το μέγεθος του λοβού LUMO μπορεί να βοηθήσει στην πρόβλεψη του πού θα εμφανιστεί η προσθήκη στα προσδέματα π.

Το SOMO, singly occupied molecular orbital είναι ένα μερικώς κατειλημμένο μοριακό τροχιακό όπως το μισογεμάτο HOMO μιας ρίζας.[3] Αυτή η συντομογραφία μπορεί επίσης να επεκταθεί σε ημικατειλημμένο μοριακό τροχιακό (semi occupied molecular orbital).

Υπογειτονικά τροχιακά: NHOMO και SLUMO

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εάν υπάρχουν, τα μοριακά τροχιακά σε ένα ενεργειακό επίπεδο κάτω από το HOMO και ένα ενεργειακό επίπεδο πάνω από το LUMO βρέθηκε επίσης να παίζουν ρόλο στη θεωρία των συνοριακών μοριακών τροχιακών. Ονομάζονται NHOMO, (next-to-highest occupied molecular orbital) για το επόμενo προς το υψηλότερο κατειλημμένο μοριακό τροχιακό και SLUMO (second lowest unoccupied molecular orbital) για το δεύτερο χαμηλότερο μη κατειλημμένο μοριακό τροχιακό.[4] Αυτά αναφέρονται συνήθως ως HOMO−1 και LUMO+1 αντίστοιχα.[5]

  1. Griffith, J. S. and L. E. Orgel. "Ligand Field Theory". Q. Rev. Chem. Soc. 1957, 11, 381–383.
  2. Bredas, J,-L. "Mind the gap!". Mater. Horiz. 2014, 1, 17–19.
  3. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "SOMO"..
  4. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "subjacent orbital"..
  5. «HOMO (Molecular Orbital) – an overview». ScienceDirect Topics. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]