No caso de alguma das transições eletrônicas ser proibida por dipolo elétrico, qual (ou quais) a(s) simetria(s) da(s) vibração(ões) que poderiam tornar a transição permitida vibronicamente ?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a pergunta está nos pedindo. Estamos falando sobre transições eletrônicas que são proibidas pelo dipolo elétrico, ou seja, não podem ocorrer diretamente. A matéria envolvida aqui é a química quântica, mais especificamente o estudo de transições vibronicas. Para resolver isso, precisamos entender como as vibrações moleculares podem influenciar essas transições proibidas e quais simetrias vibracionais podem torná-las permitidas.

Passo 2

Vamos lembrar que, em química quântica, uma transição eletrônica ocorre quando um elétron salta de um nível de energia para outro. Normalmente, essas transições são permitidas ou proibidas com base nas regras de seleção do dipolo elétrico. Quando uma transição é proibida, isso significa que, de acordo com essas regras, ela não pode ocorrer diretamente.

Passo 3

Agora, vamos introduzir o conceito de transição vibronica. Mesmo que uma transição eletrônica seja proibida, ela pode se tornar permitida se houver uma interação com uma vibração molecular adequada. Isso acontece porque a vibração pode mudar a simetria da molécula de uma forma que a transição proibida eletronicamente se torna permitida vibronicamente.

Passo 4

Para que essa transição vibronica ocorra, a vibração envolvida deve ter uma simetria específica. Basicamente, a vibração deve transformar a molécula de uma maneira que “abra espaço” para a transição eletrônica proibida. Isso está relacionado com as representações irredutíveis da simetria molecular.

Passo 5

As simetrias vibracionais que podem tornar uma transição eletrônica proibida permitida estão diretamente relacionadas com as componentes do operador dipolo elétrico, que normalmente são as coordenadas $ x, y, z $. Portanto, a vibração precisa ter a mesma simetria que pelo menos uma dessas coordenadas para facilitar a transição.

Passo 6

Em termos práticos, isso significa que as vibrações que transformam a molécula de forma semelhante a como $ x, y $ ou $ z $ transformam são as que podem tornar a transição permitida. Ou seja, se a vibração tem a mesma simetria que uma das componentes do dipolo elétrico, ela pode permitir a transição vibronica.

Resposta

As vibrações que possuem simetria correspondente a uma das componentes do dipolo elétrico ($ x, y $ ou $ z $) podem tornar a transição eletrônica proibida permitida vibronicamente.

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