En química cuántica, se llama intersección cónica al punto en el que se cruzan dos superficies de energía potencial, esto es, dos superficies que representan la energía de estados cuánticos electrónicos en función de las posiciones de los núcleos atómicos, dentro de la aproximación de Born-Oppenheimer.[1] Este fenómeno se ha denominado también embudo o doble embudo; esta metáfora no sólo se justifica por la forma geométrica de las intersecciones cónicas, como se ilustra en la figura: parte de su importancia radica en que muchos sistemas experimentan transiciones extraordinariamente rápidas entre un estado excitado y otro estado de menor energía pasando a través de uno de estos embudos. Estas transiciones son no radiativas, esto es, ocurren sin emisión de un fotón, a diferencia de las transiciones verticales que predice el principio de Franck-Condon.[2]
Intersección cónica ideal entre dos superficies de energía potencial. Los ejes horizontales representan posiciones nucleares, el eje vertical es la energía de los dos posibles estados.
Se encuentran intersecciones cónicas cuando, para una misma geometría nuclear, existen dos estados electrónicos con una misma energía, y esos estados no interaccionan entre sí.[3] En términos de un hamiltoniano efectivo que sólo tiene en cuenta a esos dos estados y su posible interacción, los términos diagonales son idénticos, y los extradiagonales son nulos. En general, los sistemas químicos tienen muchos grados de libertad: para N núcleos, 3N-6, o 3N-5 para sistemas lineales. Se encuentra entonces a veces que la mayoría de las coordenadas del sistema pueden variar libremente, y para valores determinados de dos de los grados de libertad se mantiene la intersección cónica. Se habla en estos casos de la «juntura» de la intersección,[4] y las dos variables que definen la intersección expanden el «espacio de bifurcación».
Las intersecciones cónicas están directamente relacionadas con el acoplamiento vibrónico y con el efecto Jahn-Teller. Se han realizado múltiples estudios mostrando la relevancia de las intersecciones cónicas, por ejemplo en la fotoquímica de las moléculas orgánicas, y se sabe también que representan un papel crucial en algunos sistemas biológicos.[5]
Notas y referencias
Gomez Lara, Isabel (2005). . Tesis doctoral. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. (sirve de fuente general del artículo, salvo donde se indique lo contrario, y también sirve de bibliografía adicional)
Worth, G.A.; Cederbaum, L.S. (2004). «Beyond Born-Oppenheimer: Molecular Dynamics Through a Conical Intersection». Annu. Rev. Phys. Chem(en inglés)55: 127-158.
Datos:Q3153596
Agosto 04, 2021
intersección, cónica, química, cuántica, llama, intersección, cónica, punto, cruzan, superficies, energía, potencial, esto, superficies, representan, energía, estados, cuánticos, electrónicos, función, posiciones, núcleos, atómicos, dentro, aproximación, born,. En quimica cuantica se llama interseccion conica al punto en el que se cruzan dos superficies de energia potencial esto es dos superficies que representan la energia de estados cuanticos electronicos en funcion de las posiciones de los nucleos atomicos dentro de la aproximacion de Born Oppenheimer 1 Este fenomeno se ha denominado tambien embudo o doble embudo esta metafora no solo se justifica por la forma geometrica de las intersecciones conicas como se ilustra en la figura parte de su importancia radica en que muchos sistemas experimentan transiciones extraordinariamente rapidas entre un estado excitado y otro estado de menor energia pasando a traves de uno de estos embudos Estas transiciones son no radiativas esto es ocurren sin emision de un foton a diferencia de las transiciones verticales que predice el principio de Franck Condon 2 Interseccion conica ideal entre dos superficies de energia potencial Los ejes horizontales representan posiciones nucleares el eje vertical es la energia de los dos posibles estados Se encuentran intersecciones conicas cuando para una misma geometria nuclear existen dos estados electronicos con una misma energia y esos estados no interaccionan entre si 3 En terminos de un hamiltoniano efectivo que solo tiene en cuenta a esos dos estados y su posible interaccion los terminos diagonales son identicos y los extradiagonales son nulos En general los sistemas quimicos tienen muchos grados de libertad para N nucleos 3N 6 o 3N 5 para sistemas lineales Se encuentra entonces a veces que la mayoria de las coordenadas del sistema pueden variar libremente y para valores determinados de dos de los grados de libertad se mantiene la interseccion conica Se habla en estos casos de la juntura de la interseccion 4 y las dos variables que definen la interseccion expanden el espacio de bifurcacion Las intersecciones conicas estan directamente relacionadas con el acoplamiento vibronico y con el efecto Jahn Teller Se han realizado multiples estudios mostrando la relevancia de las intersecciones conicas por ejemplo en la fotoquimica de las moleculas organicas y se sabe tambien que representan un papel crucial en algunos sistemas biologicos 5 Notas y referencias Editar Gomez Lara Isabel 2005 Estudio AB initio de mecanismos de reaccion en sistemas moleculares fotosensibles Tesis doctoral Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 sirve de fuente general del articulo salvo donde se indique lo contrario y tambien sirve de bibliografia adicional IUPAC Frank Condon principle en ingles Si hay interaccion lo que se encuentra es un cruce evitado y se puede dar una transicion de Landau Zener Del ingles seam literalmente costura Worth G A Cederbaum L S 2004 Beyond Born Oppenheimer Molecular Dynamics Through a Conical Intersection Annu Rev Phys Chem en ingles 55 127 158 Datos Q3153596Obtenido de https es wikipedia org w index php title Interseccion conica amp oldid 127023722, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
