FQ-Engel

19.8 Fotoquímica 511
FIGURA 19.14
Diagrama de Jablonski que describe
varios procesos fotofísicos, donde S 0
es el estado electrónico singlete
fundamental, S 1
es el primer estado
singlete excitado, y T 1
es el primer
estado excitado triplete. Los procesos
radiativos se indican mediante una
línea recta. Los procesos no radiativos
cruce entre sistemas (CES), conversión
interna (CI), y relajación vibracional
(RV) se indican mediante líneas
onduladas.
Energía
S 1
T 1
Clave
CES
S CI
0
RV
Absorción
Fluorescencia
Fosforescencia
forma que la multiplicidad de espín es uno (es decir, un “singlete”) y en el estado triplete
tiene dos electrones desapareados, de forma que la multiplicidad de espín es tres (un “triplete”).
El subíndice indica el orden de energía de los estados. Como los tripletes generalmente
se forman por excitación electrónica, el estado triplete más bajo se etiqueta con
T 1
para distinguirlo del T 0
(la configuración de espín de energía más baja del oxígeno molecular
es un triplete, una famosa excepción a esta generalidad). Finalmente, el nivel
vibracional más bajo de cada estado electrónico está indicado por las líneas horizontales
más oscuras, con los niveles vibracionales más elevados indicados por las líneas horizontales
más finas. Además, existe un conjunto de estados rotacionales para cada nivel vibracional;
sin embargo, los niveles de energía rotacional se han suprimido por claridad en la
Figura 19.14.
Las líneas onduladas de la Figura 19.14 representan una variedad de procesos que acoplan
los estados electrónicos. Estos procesos, incluyendo la absorción de luz y subsecuente
relajación energética del camino de reacción, se denominan procesos fotofísicos porque la
estructura de la molécula permanece inalterada. De hecho, muchos procesos de interés en
“fotoquímica” no implican para nada transformaciones fotoquímicas de los reactantes, sino
que en lugar de ello son de naturaleza fotofísica. La absorción de la luz disminuye la población
del estado singlete de energía más baja, S 0
, referida como agotamiento. En correspondencia,
la población del primer estado excitado singlete, S 1
, aumenta. La transición de
absorción descrita en la Figura 19.14 es a un nivel vibracional elevado en S 1
, con la probabilidad
de transición a un nivel de vibración específico determinada por el factor de Franck-