Recebido em 14/6/07; aceito em 11/10/07; publicado na web em 10/3/08 I 2 -A PEDAGOGICAL MOLECULE. Iodine vapor is a very suitable substance to learn about molecular energy levels and transitions, and to introduce spectroscopic techniques. As a diatomic molecule its spectra are relatively simple and allow straightforward treatment of the data leading to the potential energy curves and to quantum mechanics concepts. The overtone bands, in the resonance Raman scattering, and the band progressions, in the electronic spectra, play an important role in the calculation of the Morse potential curves for the fundamental and excited electronic state. A weaker chemical bond in the electronic excited state, compared to the fundamental state, is evidenced by the increase in the equilibrium interatomic distance. The resonance Raman scattering of I 2 is highlighted due to its importance for obtaining the anharmonicity constant in the fundamental electronic state.Keywords: iodine; resonance Raman; Morse's potential curve.
INTRODUÇÃO
Em artigos anteriores1,2 foram examinados os espectros atômi-cos do hidrogênio e do sódio com o objetivo de, através da espectroscopia, tornar claros alguns conceitos da mecânica quântica.O objetivo do presente artigo é examinar os níveis de energia e as transições possíveis de uma molécula, introduzindo conceitos básicos da espectroscopia molecular. A nuvem eletrônica da molé-cula é que vence a força de repulsão entre os núcleos, permitindo a formação da molécula. A posição dos elétrons não é caótica, obedece as leis da mecânica quântica dando origem aos chamados estados estacionários, que têm energias bem definidas. As transições, entre estados estacionários eletrônicos, envolvem energias situadas na faixa do ultravioleta ou do visível. O movimento dos núcleos dá origem ao espectro vibracional, de menor energia, que se situa na faixa da radiação eletromagnética do infravermelho. As transições entre estados rotacionais envolvem energia bem menor e podem ser observadas por espectroscopia na região de microondas ou, para moléculas leves, no infravermelho afastado.A molécula de iodo, no estado de vapor, é um exemplo bastante didático, pois envolve a espectroscopia eletrônica, vibracional e rotacional. Seu espectro eletrônico apresenta, na região do visível, progressões de bandas envolvendo estados vibracionais, cuja análi-se permite obter a curva da energia potencial para o estado eletrôni-co excitado. Devido à massa elevada do iodo a estrutura rotacional não é resolvida, mas é responsável pela forma de dente de serra dos componentes vibracionais do espectro eletrônico. Em relação ao espectro vibracional, sendo uma molécula diatômica homonuclear (momento de dipolo nulo), seu espectro vibracional não será observado no infravermelho, mas somente no Raman. O espectro eletrô-nico apresenta um máximo de absorção intenso na região do verde, que sugere a possibilidade de se obter não somente o efeito Raman normal, mas também o efeito Raman Ressonante. Este último, que será discutido com mais detalhes, possib...