Teorie barevnosti
[teorie barevnosti][nitro a nitroso][polymethinová][arylmethanová][chinoninová][azo][azomethinová][antrachinonová] [anthrapyridonová][kypová][sirná][ftalocyaninová][barviva]

Fyzikální základy barevnosti
Rozdílní interakce barviv jsou důsledkem pohlcení části záření (to tvoří proud fotonů, tj.kvant energie) o určité vlnové délce. Lidské oko je schopné vnímat záření o vlnové délce 400 až 760 nm. Záření o vlnové délcer pod 400 nm je ultrafialové záření (UV), záření nad 760 nm je infračervené (IČ). Záření v těchto oblastech nevyvolává zrakové vjem a je pro lidské oko neviditelné. Pokud je záření v celém intervalu viditelného světle, jeví se jako bílé. Záření o vlnových délkách v intervalu viditelného světla vyvolává zrakový dojem uvedený v tabulce. Je zde uvedena i barva doplňková, která se vytvoří smíšením nepohlceného světla. Pokud předmět pohltí z bílého záření, záření o určité vlnové délce, odráží se do oka zbývající část a oko má vjem doplňkové barvy.

S vlnovou délkou světla souvisí frekvence záření
n= c/l.
Elektromagnetická energie souvisí s frekvencí následovně
E = h.n
či s vlnovou délkou
E= h.c/l

Energetické hladiny molekul
Molekula vždy přijímá takové kvantum energie, která se rovná přechodu molekuly ze základního stavu do stavu vzbuzeného (přechod z jedné energetické hladiny na druhou). Platí, že pro přechod jednoho molu molekul ze základního do excitačního stavu je třeba excitační energie
E= N_Ah.c/l
Z výpočtu pak vychází, že hranice, kdy se jeví látka barevná odpovídá excitační enerii 158 až 300 kJ/mol

Konjugovaný systém
V molekulách s konjugovanými dvojnými vazbami vytváří elektrony p společný elektronový mrak, čímž se stupeň jejich delokalizace zvětšuje a excitační energie se zmenšuje. To znamená, že se tak zároveň zvětšuje vlnová délka pohlcovaného světla. Čím více je pak dvojných vazeb, tím je konjugovaný systém ,a tím i vlnová délka pohlcovaného světla, delší.

Obdobné platí i pro konjugované systémy arénů

	Energie kJ/mol	lmax nm	barva
benzen	471	255	bezbarvý
naftalen	383	311	bezbarvý
anthracen	324	370	bezbarvý
tetracen	261	460	oranžový
pentacen	207	560	fialový
hexacen	173	693	modrozelený

Elektrondonorové substituenty
Elektrodononorové substituenty jsou substituenty I. třídy a způsobují +M příp. +I efekt.. Elektrony ze substituentů se zapojují do konjugovaného systému. Excitační energie se snižuje a proto se vlnová délka pohlcovaného světla zvyšuje.

Elektronakceptorové substituenty
Elektronakceptorové substituenty jsou substituenty II. třídy a způsobují -M příp. -I efekt.. Elektrony ze substituentů se vytahují z konjugovaného systému. Hladiny základního a excitovaného stavu se tak přibližují a tak je výsledek vlastně shodný jako u elektrodononorových substituentů. Vlnová délka pohlcovaného světla zvyšuje.

[teorie barevnosti][nitro a nitroso][polymethinová][arylmethanová][chinoninová][azo][azomethinová][antrachinonová] [anthrapyridonová][kypová][sirná][ftalocyaninová]
[barviva]

[nahoru][indikátory][organická chemie][go home]