Systèmes conjugués

Nous savons maintenant que les pigments absorbent certaines longueurs d'onde de la lumière et en reflètent d'autres, mais pourquoi certaines molécules sont-elles colorées et d'autres non ?

La plupart des molécules organiques n'absorbent que la lumière UV à haute énergie, car l'écart énergétique entre les orbitales moléculaires est relativement important.

Dans les pigments, l'écart énergétique est suffisamment faible pour que la lumière visible soit absorbée. Les molécules de pigments contiennent souvent de vastes systèmes conjugués. Ces systèmes d'orbitales moléculaires connectées avec des électrons délocalisés diminuent l'énergie globale des molécules et réduisent les écarts énergétiques entre les orbitales moléculaires. Les systèmes conjugués sont identifiés par la présence de liaisons simples et multiples alternées et de paires d'électrons solitaires (par exemple, dans l'oxygène ou l'azote).

Cette image montre un système conjugué très simple. Les doubles liaisons alternées peuvent être dessinées dans n'importe quelle position. En réalité, les électrons sont délocalisés et sont répartis sur toute la molécule. La carte thermique colorée illustrée sur la droite symbolise la répartition des électrons sur la molécule. Le rouge correspond à la densité maximale d'électrons.