El origen del color en la naturaleza. Una introducción a la química ...

1 Ricardo Rafael Contreras
Desde un punto más cualitativo, el fenómeno del color se produce
cuando una especie química (molécula) posee en su estructura
cromóforos, es decir, grupos funcionales (en química orgánica grupos
insaturados: alquenos, cetonas, carboxilato, etc.), o átomos (átomos coordinados
a la estructura orgánica, como en caso de los complejos de
metales de transición) con capacidad de absorber luz de longitudes de
onda específicas de la región ultravioleta y visible del espectro electromagnético.
Esto último hace necesario –para comprender más plenamente
el fenómeno del color– que nos adentremos en los modelos
que describen a los átomos: el enlace químico y las moléculas, esto es,
la mecánica cuántica. Uno de los modelos que nos facilita comprender
mejor las absorciones electrónicas es la Teoría de Orbital Molecular
(O.M.). La idea básica de este teoría es la formación de una molécula,
considerando que los núcleos de los átomos que constituyen el esqueleto
molecular están en sus posiciones de equilibrio y se desarrolla un sistema
de orbitales, similares a los orbitales atómicos (s, p, d), que toman
en cuenta a todos los átomos constituyentes de la especie. El modelo
de O.M. lo que hace es ampliar el concepto de orbitales atómicos, y se
considera que la molécula, como un todo, tiene niveles electrónicos
definidos (situaciones energéticas para los electrones) que se corresponden
con los niveles atómicos. La teoría contempla tres postulados básicos:
1º) Los átomos presentes en las moléculas contribuyen al enlace
químico (región del espacio entre dos núcleos donde existe una alta
probabilidad de encontrar electrones), con los orbitales de valencia. 2º)
Los orbitales atómicos de los distintos átomos (elementos) que constituyen
la molécula, se combinan para generar orbitales moleculares. 3º)
Cada orbital molecular contiene un máximo de dos electrones. Llegados
a este punto queremos aclarar que los orbitales moleculares, al igual
que los orbitales atómicos, describen las “regiones del espacio” en la
molécula donde pueden ser encontrados los electrones. La diferencia
entre orbitales atómicos y moleculares es simplemente que los primeros
forman parte de átomos individuales, mientras que en los segundos
existen entre dos o más núcleos de átomos que constituyen el esqueleto
de la molécula.
La teoría O.M. describe, entonces, un diagrama de niveles energéticos
(Figuras 1.13 y 1.14) para los electrones de los niveles de valencia
de los átomos que conforman la molécula. Por cada orbital enlazante
(de menor energía) se produce un orbital antienlazante (mayor
E L O R I G E N D E L C O L O R E N L A N A T U R A L E Z A . . .
27