Cos'è il gap HOMO-LUMO e come cambia le proprietà di una sostanza?

HOMO sta per "Orbitale molecolare più occupato", e LUMO sta per "Orbitale molecolare non occupato più basso". Non confonderti però, perché LUMO lo è superiore in energia rispetto all'HOMO.

Degli orbitali che avere elettroni, l'HOMO è il massimo in energia, e degli orbitali che non, il LUMO è il minore in energia. Ciò significa che lo sono più vicina in energia da tutti gli orbitali della molecola.

Due to the energies of these orbitals being the closest of any orbitals of different energy levels, the HOMO-LUMO gap is where the most likely excitations can occur.

Hence, it is the most important energy gap to consider.

Le eccitazioni diventano più facile come il gap HOMO-LUMO converge, come per i grandi sistemi aromatici (come tetracene or benzo [a] pirene) o per i complessi di metalli di transizione (ecco perché tende ad essere colorato).

The larger the aromatic system is, the smaller the HOMO-LUMO gap!

Quando si ha in particolare un grande sistema aromatico, si creano piccoli spazi vuoti HOMO-LUMO mobile #mathbf(pi)# elettroni poiché è facile per l'elettrone saltare a un livello di energia più elevato close in energia.

The greater the mobility of the #pi# electrons in large conjugated pi orbital systems, the greater the distribution of the energy throughout the molecule, stabilizing it.

Hence, smaller HOMO-LUMO gaps correspond to better stability.

Questa mobilità tutte lungo la #pi# elettroni significa inoltre che i grandi sistemi aromatici (come i nanoribboni di grafene) hanno buona conduttività e rendere grandi semiconduttori da il loro gap di banda di conduzione è piccolo; il movimento degli elettroni is corrente elettrica!