Moléculas com spin eletrônico líquido de S=1 / 2 têm um estado eletrônico fundamental denominado estado dubleto porque a multiplicidade 2 S+1=2. Para moléculas com estado fundamental dubleto, qual é o multiplicidade do estado eletrônico (excitado) do qual se origina a fosforescência?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Temos moléculas com um spin eletrônico de S = 12. O estado eletrônico fundamental delas é chamado de estado dubleto porque sua multiplicidade é 2S + 1 = 2. A questão quer saber qual é a multiplicidade do estado eletrônico excitado que dá origem à fosforescência nessas moléculas. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de multiplicidade e como ele se relaciona com os estados eletrônicos.

Passo 2

Primeiro, vamos revisar o que é multiplicidade. A multiplicidade é dada pela fórmula 2S + 1, onde S é o spin total. Ela nos diz quantos possíveis estados de spin existem para uma molécula. No estado fundamental, sabemos que S = 12, então a multiplicidade é 2 times 12 + 1 = 2.

Passo 3

Agora, quando a molécula absorve energia, ela pode passar para um estado eletrônico excitado. Esse estado excitado pode ter um spin total diferente. No caso da fosforescência, estamos geralmente lidando com estados onde o spin total muda de S = 12 para S = 32.

Passo 4

Vamos calcular a multiplicidade para esse estado excitado. Se S = 32, então a multiplicidade é 2 times 32 + 1 = 4. Mas na fosforescência, o estado excitado relevante é o estado tripeto, onde S = 1.

Passo 5

Vamos recalcular para S = 1. A multiplicidade é 2 times 1 + 1 = 3. Esse estado tripeto tem três possíveis orientações de spin, o que facilita a emissão de fótons na fosforescência.

Resposta

A multiplicidade do estado eletrônico excitado que dá origem à fosforescência é 3.

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