HOMO and LUMO (original) (raw)
Als Grenzorbitale werden im Rahmen der Molekülorbitaltheorie das höchste besetzte und das niedrigste unbesetzte Molekülorbital zusammen bezeichnet. Mittels der Grenzorbitaltheorie lassen sich verschiedene Konzepte der Chemie, z. B. die Reaktivität von Molekülen, qualitativ verstehen. Als Begründer der Grenzorbitaltheorie gilt der Chemienobelpreisträger Kenichi Fukui.
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| dbo:abstract | أعلى مدار جزيئي مشغول/أدنى مدار جزيئي غير مشغول (يرمز له اختصاراً HOMO/LUMO من highest occupied molecular orbital / lowest unoccupied molecular orbital) عبارة عن مصطلح يستخدم في الكيمياء للإشارة إلى وضع المدارات الجزيئية من حيث شغلها بالإلكترونات. يرمز لأعلى مدار جزيئي مشغول باسم Homo (هومو)، في حين أن أدنى مدار جزيئي غير مشغول يرمز له Lumo (لومو)، وتدعى هذه المدارات باسم المدارات التخومية أو الحدودية. يستخدم الفرق الطاقي بين هذين المدارين الحدوديين في معرفة استقرارية وثباتية معقدات الفلزات الانتقالية، بالإضافة إلى اللون التي تظهره في المحاليل. بالإضافة إلى ما ذكر، فإن هناك مفهوم إضافي وهو المدار الجزيئي المشغول فردياً، والذي يرمز له SOMO (من singly occupied molecular orbital)، وهو يمثل خالة خاصة من Homo، ويستخدم للإشارة إلى المدارات الجزيئية نصف المشغولة في حالة الجذور الحرة. (ar) HOMO a LUMO jsou akronymy pro nejvyšší obsazený molekulový orbital (Highest Occupied Molecular Orbital) a nejnižší neobsazený molekulový orbital (Lowest Unoccupied Molecular Orbital). Energetický rozdíl mezi těmito orbitaly charakterizuje schopnost excitace molekuly, čím je nižší, tím je jednodušší molekulu excitovat. Pokud molekuly vytvoří dimer nebo větší agregát, energetická blízkost těchto orbitalů v molekulách způsobí rozštěpení jejich energetických úrovní. Díky tomuto štěpení vzniknou vibrační subhladiny, každá charakterizovaná vlastní energií. Pokud vznikne velké množství těchto subhladin, dojde ke vzniku energetického kontinua – nebude možné identifikovat energie jednotlivých subhladin. (cs) En química, HOMO i LUMO són tipus d'orbitals moleculars. Els acrònims responen a "highest occupied molecular orbital" i "lowest unoccupied molecular orbital", respectivament. La diferència d'energia entre el HOMO i el LUMO es diu "HOMO-LUMO gap". HOMO i LUMO es denominen de vegades "orbitals fronterers" a la teoria orbital molecular fronterera. La diferència d'energia entre aquests dos orbitales fronterers es pot utilitzar per predir la força i l'estabilitat del metall de transició, així com els colors que produeixen en la solució.. Aproximadament, el nivell HOMO és a semiconductors orgànics, el que la banda de valència és màxima als semiconductors inorgànics i . Existeix la mateixa analogia entre el nivell LUMO i la mínima banda de conducció. En la química organometàl·lica, la mida del lòbul LUMO pot ajudar a predir on hi haurà addició de ligands pi. (ca) Als Grenzorbitale werden im Rahmen der Molekülorbitaltheorie das höchste besetzte und das niedrigste unbesetzte Molekülorbital zusammen bezeichnet. Mittels der Grenzorbitaltheorie lassen sich verschiedene Konzepte der Chemie, z. B. die Reaktivität von Molekülen, qualitativ verstehen. Als Begründer der Grenzorbitaltheorie gilt der Chemienobelpreisträger Kenichi Fukui. (de) In chemistry, HOMO and LUMO are types of molecular orbitals. The acronyms stand for highest occupied molecular orbital and lowest unoccupied molecular orbital, respectively. HOMO and LUMO are sometimes collectively called the frontier orbitals, such as in the frontier molecular orbital theory. (en) En química cuántica muchas veces se usan los orbitales frontera HOMO y LUMO para justificar ciertas reacciones químicas. Estos son los acrónimos de: orbital molecular ocupado de más energía (HOMO de sus siglas en inglés Highest Occupied Molecular Orbital) y orbital molecular no ocupado de más baja energía (LUMO de sus siglas en inglés Lowest Unoccupied Molecular Orbital), respectivamente. La diferencia de energía entre el HOMO y LUMO se denomina hueco HOMO-LUMO (del inglés HOMO-LUMO gap).El HOMO es a los semiconductores orgánicos y puntos cuánticos, lo que la banda de valencia es a los semiconductores inorgánicos. La misma analogía existe entre el LUMO y la banda de conducción. La diferencia de energía entre el HOMO y LUMO es la energía de la banda prohibida. Cuando la molécula forma un dímero o un agregado, la proximidad de los orbitales de moléculas diferentes induce a la separación de los niveles de energía HOMO y LUMO. Esta separación produce subniveles vibracionales donde cada uno tiene su propia energía, ligeramente diferente uno de otro. Cuando hay suficientes moléculas influenciándose mutuamente (por ejemplo, en un agregado), hay tantos subniveles que no se percibe su naturaleza discreta: forman un continuum. No consideramos más niveles de energía, sino bandas de energía. (es) En chimie, HOMO et LUMO sont des acronymes anglais (« highest occupied molecular orbital » et « lowest unoccupied molecular orbital ») qui désignent des types d' orbitales moléculaires. En français, ces acronymes signifient respectivement la « plus haute orbitale moléculaire occupée » et la « plus basse orbitale moléculaire inoccupée » . (fr) HOMO（ホモ、英: Highest Occupied Molecular Orbital）または最高被占軌道は電子に占有されている分子軌道のうちエネルギーの最も高いもので、LUMO（ルモ、英: Lowest Unoccupied Molecular Orbital）または最低空軌道は電子に占有されていない分子軌道のうちエネルギーの最も低いものである。合わせてフロンティア軌道と呼ばれることもある。HOMO と LUMO の間のエネルギー差は HOMO-LUMO エネルギーギャップと呼ばれる。 基本的に有機半導体においては、HOMO準位と真空準位のエネルギー差がイオン化エネルギー、LUMO準位と真空準位のエネルギー差が電子親和力となる。 バンド理論においては価電子帯の上端および伝導帯の下端が HOMO および LUMO 準位に対応する。 (ja) HOMO en LUMO zijn Engelse acroniemen voor respectievelijk Highest Occupied Molecular Orbital (hoogste bezette moleculaire orbitaal) en Lowest Unoccupied Molecular Orbital (laagste vrije moleculaire orbitaal). De termen zijn voor het eerst gebruikt door de Japanse Nobelprijswinnaar Kenichi Fukui in de door hem ontwikkelde (ook FOT of Frontier Orbital Theory genoemd). Het verschil in energie tussen de HOMO en de LUMO, de band gap, kan soms gebruikt worden om vast te stellen welke elektromagnetische straling (kleur licht) in staat is het molecuul in een aangeslagen toestand te laten overgaan: hoe kleiner het energieverschil, hoe langer de benodigde golflengte, hoe roder het noodzakelijke licht. De grootte van de band-gap zegt niet direct iets over het gemak waarmee de aangeslagen toestand bereikt kan worden. Als HOMO en LUMO ruimtelijk weinig overlap hebben is de kans klein dat een elektron van de ene baan in de andere terechtkomt. Het HOMO-niveau is bij organische halfgeleiders wat de valentieband is bij de anorganische halfgeleiders. Een gelijksoortige analogie gaat op tussen de LUMO en de geleidingsband. Het energieverschil tussen HOMO en LUMO is dan de band gap. Als moleculen dimeren of aggregaten vormen, zorgt de nabijheid van de verschillende LUMO- en HOMO-niveaus van de verschillende moleculen voor het opsplitsen van de HOMO- en LUMO-niveaus. Deze splitsing leidt tot een even groot aantal subniveaus als er moleculen in het aggregaat zijn. Als erg veel moleculen deel uitmaken van het aggregaat komen de afzonderlijke niveaus zo dicht bij elkaar te liggen dat het onderscheid tussen twee niveaus steeds vager wordt, er wordt een continuüm of band gevormd. (nl) HOMO i LUMO to akronimy oznaczające najwyższy obsadzony orbital molekularny (ang. Highest Occupied Molecular Orbital) i najniższy nieobsadzony orbital molekularny (ang. Lowest Unoccupied Molecular Orbital). Orbitale HOMO/LUMO, zwane także orbitalami granicznymi (bądź orbitalami frontalnymi) odgrywają kluczową rolę w teoriach wyjaśniających powstawanie i zrywanie wiązań chemicznych w jakościowej chemii kwantowej (patrz teoria orbitali granicznych i ). Przejścia elektronowe HOMO-LUMO, jako najniżej energetyczne, są bardzo istotne w spektroskopii elektronowej w zakresie UV-VIS oraz w fotochemii. Różnica pomiędzy energiami HOMO i LUMO jest w chemii kwantowej odpowiednikiem wartości przerwy energetycznej półprzewodnika w fizyce ciała stałego. HOMO to pasmo walencyjne półprzewodnika, zaś LUMO to pasmo przewodzenia. (pl) HOMO e LUMO são os acrónimos para orbital molecular ocupado mais alto (em inglês highest occupied molecular orbital) e orbital molecular não ocupado mais baixo (lowest unoccupied molecular orbital), respectivamente. A diferença de energias do HOMO e LUMO, denominada salto de banda, algumas vezes pode servir como uma medida da excitabilidade da molécula: a menor energia, mais facilmente pode ser excitada. Devido a sua natureza, importância e papel em reações químicas e seus mecanismos, HOMO e LUMO, são tratados como orbitais de fronteira, na , Orbitais Moleculares de Fronteira (ou FMO, de Frontier Molecular Orbitals). Igualmente, no estudo de supercondutores, os termos orbitais de fronteira são usados. O HOMO é aos semicondutores orgânicos e pontos quânticos, o que a banda de valência é aos semicondutores inorgânicos. A mesma analogia existe entre o LUMO e a banda de condução. A diferença de energia entre o HOMO e LUMO é considerada como a energia da banda proibida. Quando a molécula forma um dímero o um agregado, a proximidade dos orbitais de moléculas diferentes induz à separação dos níveis de energia HOMO e LUMO. Esta separação produz subníveis vibracionais onde cada um tem sua própria energia, ligeiramente diferente um do outro. Quando há suficientes moléculas influenciando-se mutuamente (por exemplo, em um agregado), há tantos subníveis que não se percebe sua natureza discreta: formam um continuum. Não consideramos mais niveis de energia, sem bandas de energia. (pt) HOMO和LUMO分别指最高占据分子轨道（Highest Occupied Molecular Orbital）和最低未占分子轨道（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）。根据前线轨道理论，两者统称前线轨道。HOMO与LUMO之间的能量差称为「能带隙」，有时可以用来衡量一个分子是否容易被激发：带隙越小，分子越容易被激发。 在有机半导体和量子点中的HOMO与无机半导体中的价带类似，而LUMO则与导带类似。 当分子二聚或高聚时，两个分子的分子轨道之间的相互作用会引起HOMO与LUMO的分裂。当分子相互作用时，每一个能级分裂成彼此能量相距很小的振动能级。当有足够的分子使得这种相互作用足够强烈时（如在高聚物中），这些振动能级的差距变得很小，使得它们的能量几乎可以看成是连续的。这时我们就不再叫它们能级了，而是改称能带。 (zh) |
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En français, ces acronymes signifient respectivement la « plus haute orbitale moléculaire occupée » et la « plus basse orbitale moléculaire inoccupée » . (fr) HOMO（ホモ、英: Highest Occupied Molecular Orbital）または最高被占軌道は電子に占有されている分子軌道のうちエネルギーの最も高いもので、LUMO（ルモ、英: Lowest Unoccupied Molecular Orbital）または最低空軌道は電子に占有されていない分子軌道のうちエネルギーの最も低いものである。合わせてフロンティア軌道と呼ばれることもある。HOMO と LUMO の間のエネルギー差は HOMO-LUMO エネルギーギャップと呼ばれる。 基本的に有機半導体においては、HOMO準位と真空準位のエネルギー差がイオン化エネルギー、LUMO準位と真空準位のエネルギー差が電子親和力となる。 バンド理論においては価電子帯の上端および伝導帯の下端が HOMO および LUMO 準位に対応する。 (ja) HOMO和LUMO分别指最高占据分子轨道（Highest Occupied Molecular Orbital）和最低未占分子轨道（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）。根据前线轨道理论，两者统称前线轨道。HOMO与LUMO之间的能量差称为「能带隙」，有时可以用来衡量一个分子是否容易被激发：带隙越小，分子越容易被激发。 在有机半导体和量子点中的HOMO与无机半导体中的价带类似，而LUMO则与导带类似。 当分子二聚或高聚时，两个分子的分子轨道之间的相互作用会引起HOMO与LUMO的分裂。当分子相互作用时，每一个能级分裂成彼此能量相距很小的振动能级。当有足够的分子使得这种相互作用足够强烈时（如在高聚物中），这些振动能级的差距变得很小，使得它们的能量几乎可以看成是连续的。这时我们就不再叫它们能级了，而是改称能带。 (zh) أعلى مدار جزيئي مشغول/أدنى مدار جزيئي غير مشغول (يرمز له اختصاراً HOMO/LUMO من highest occupied molecular orbital / lowest unoccupied molecular orbital) عبارة عن مصطلح يستخدم في الكيمياء للإشارة إلى وضع المدارات الجزيئية من حيث شغلها بالإلكترونات. يرمز لأعلى مدار جزيئي مشغول باسم Homo (هومو)، في حين أن أدنى مدار جزيئي غير مشغول يرمز له Lumo (لومو)، وتدعى هذه المدارات باسم المدارات التخومية أو الحدودية. يستخدم الفرق الطاقي بين هذين المدارين الحدوديين في معرفة استقرارية وثباتية معقدات الفلزات الانتقالية، بالإضافة إلى اللون التي تظهره في المحاليل. (ar) En química, HOMO i LUMO són tipus d'orbitals moleculars. Els acrònims responen a "highest occupied molecular orbital" i "lowest unoccupied molecular orbital", respectivament. La diferència d'energia entre el HOMO i el LUMO es diu "HOMO-LUMO gap". HOMO i LUMO es denominen de vegades "orbitals fronterers" a la teoria orbital molecular fronterera. La diferència d'energia entre aquests dos orbitales fronterers es pot utilitzar per predir la força i l'estabilitat del metall de transició, així com els colors que produeixen en la solució.. (ca) HOMO a LUMO jsou akronymy pro nejvyšší obsazený molekulový orbital (Highest Occupied Molecular Orbital) a nejnižší neobsazený molekulový orbital (Lowest Unoccupied Molecular Orbital). Energetický rozdíl mezi těmito orbitaly charakterizuje schopnost excitace molekuly, čím je nižší, tím je jednodušší molekulu excitovat. (cs) En química cuántica muchas veces se usan los orbitales frontera HOMO y LUMO para justificar ciertas reacciones químicas. Estos son los acrónimos de: orbital molecular ocupado de más energía (HOMO de sus siglas en inglés Highest Occupied Molecular Orbital) y orbital molecular no ocupado de más baja energía (LUMO de sus siglas en inglés Lowest Unoccupied Molecular Orbital), respectivamente. La diferencia de energía entre el HOMO y LUMO se denomina hueco HOMO-LUMO (del inglés HOMO-LUMO gap).El HOMO es a los semiconductores orgánicos y puntos cuánticos, lo que la banda de valencia es a los semiconductores inorgánicos. La misma analogía existe entre el LUMO y la banda de conducción. La diferencia de energía entre el HOMO y LUMO es la energía de la banda prohibida. (es) HOMO en LUMO zijn Engelse acroniemen voor respectievelijk Highest Occupied Molecular Orbital (hoogste bezette moleculaire orbitaal) en Lowest Unoccupied Molecular Orbital (laagste vrije moleculaire orbitaal). De termen zijn voor het eerst gebruikt door de Japanse Nobelprijswinnaar Kenichi Fukui in de door hem ontwikkelde (ook FOT of Frontier Orbital Theory genoemd). (nl) HOMO e LUMO são os acrónimos para orbital molecular ocupado mais alto (em inglês highest occupied molecular orbital) e orbital molecular não ocupado mais baixo (lowest unoccupied molecular orbital), respectivamente. A diferença de energias do HOMO e LUMO, denominada salto de banda, algumas vezes pode servir como uma medida da excitabilidade da molécula: a menor energia, mais facilmente pode ser excitada. (pt) HOMO i LUMO to akronimy oznaczające najwyższy obsadzony orbital molekularny (ang. Highest Occupied Molecular Orbital) i najniższy nieobsadzony orbital molekularny (ang. Lowest Unoccupied Molecular Orbital). Orbitale HOMO/LUMO, zwane także orbitalami granicznymi (bądź orbitalami frontalnymi) odgrywają kluczową rolę w teoriach wyjaśniających powstawanie i zrywanie wiązań chemicznych w jakościowej chemii kwantowej (patrz teoria orbitali granicznych i ). Przejścia elektronowe HOMO-LUMO, jako najniżej energetyczne, są bardzo istotne w spektroskopii elektronowej w zakresie UV-VIS oraz w fotochemii. (pl) |
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