Γιατί οι αρωματικές ενώσεις δίνουν κίτρινο χρώμα;

Οι αρωματικές ενώσεις δεν δίνουν εγγενώς ένα κίτρινο χρώμα. Ενώ πολλές αρωματικές ενώσεις είναι κίτρινες, δεν υπάρχει κανένας ενιαίος, καθολικός λόγος για αυτό. Το χρώμα μιας ένωσης εξαρτάται από μια σύνθετη αλληλεπίδραση παραγόντων, όπως:

* Μοριακή δομή:

* Συζευγμένα συστήματα: Οι αρωματικές ενώσεις έχουν αποσυνδεδεμένα ηλεκτρόνια μέσα στα συστήματα δακτυλίων τους. Αυτή η σύζευξη μπορεί να απορροφήσει συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός, οδηγώντας στην αντίληψη του χρώματος. Τα μακρύτερα συζευγμένα συστήματα απορροφούν μεγαλύτερα μήκη κύματος φωτός, συχνά μετατοπίζοντας το χρώμα προς την κίτρινη ή ακόμα και την πορτοκαλί/κόκκινη περιοχή.

* υποκαταστάτες: Διαφορετικοί υποκαταστάτες στον αρωματικό δακτύλιο μπορούν να επηρεάσουν τα επίπεδα ενέργειας των ηλεκτρονίων και να αλλάξουν τα μήκη κύματος που απορροφώνται, επηρεάζοντας το χρώμα.

* Ηλεκτρονικές μεταβάσεις: Το χρώμα προκύπτει από την απορρόφηση του φωτός που προάγει τα ηλεκτρόνια από χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Αυτό είναι γνωστό ως ηλεκτρονική μετάβαση. Τα ειδικά μήκη κύματος που απορροφώνται εξαρτώνται από τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των επιπέδων, η οποία επηρεάζεται από τη μοριακή δομή και τους υποκαταστάτες.

* Μοριακές αλληλεπιδράσεις: Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι διαμοριακές αλληλεπιδράσεις (όπως η στοίβαξη ή η συσσωμάτωση των μορίων) μπορούν να επηρεάσουν το χρώμα που παρατηρήθηκε.

Παραδείγματα:

* Βενζόλιο: Η απλούστερη αρωματική ένωση είναι άχρωμη, παρόλο που έχει ένα συζευγμένο σύστημα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι ηλεκτρονικές μεταβάσεις της εμφανίζονται στην υπεριώδη περιοχή, την οποία τα μάτια μας δεν μπορούν να αντιληφθούν.

* νιτροβενζόλιο: Η παρουσία της ομάδας NITRO (-NO2) με τις ιδιότητές της με ηλεκτρονική απόσυρση μετατοπίζει τις ηλεκτρονικές μεταβάσεις του βενζολίου στην ορατή περιοχή, οδηγώντας σε κίτρινο χρώμα.

* ανθρακένιο: Αυτή η πολυκυκλική αρωματική ένωση έχει μεγαλύτερο συζευγμένο σύστημα, οδηγώντας σε απορρόφηση μεγαλύτερων μηκών κύματος και κίτρινου φθορισμού.

Συνοπτικά:

Το κίτρινο χρώμα πολλών αρωματικών ενώσεων προκύπτει από την πολύπλοκη αλληλεπίδραση των συζευγμένων συστημάτων τους, των υποκαταστάτων, των ηλεκτρονικών μεταβάσεων και των δυνητικά μοριακών αλληλεπιδράσεων. Δεν είναι ένας απλός, καθολικός κανόνας, αλλά αποτέλεσμα της συγκεκριμένης μοριακής δομής και των αλληλεπιδράσεών του με το φως.