Step 14 - Chimica

La chimica del blu cadetto

Pentacene C₂₂H₁₄

Pentacene è un idrocarburo policiclico aromatico composto da cinque anelli di benzene lineare-fusi, responsabile del colore blu. (1)

Ma cosa sta dietro ai colori?

Le sostanze colorate sono sostanze capaci di assorbire radiazioni appartenenti allo spettro elettromagnetico visibile, che, nel caso dell'uomo corrisponde all'intervallo compreso tra 380 nm a 760 nm. L'insieme di tutte le radiazioni dello spettro da luce bianca, mentre ogni singolo raggio, caratterizzato da lunghezza e frequenza d'onda e energia caratteristica, individua una precisa tonalità.

Il colore blu-azzurro è visibile per una lunghezza d'onda 580-595 nm, quando la luce assorbita è gialla, invece ad una lunghezza d'onda di 435-480 nm la luce assorbita è blu dunque il colore visibile sarà giallo.

Quando una fascio di onde colpisce una molecola, questa assorbe le lunghezze d'onda che hanno energia uguale alla differenza di energia tra livelli energetici della molecola stessa. Dunque ogni molecola assorbe solo una ristretta parte di tutto lo spettro elettromagnetico visibile, il quale è a sua volta solo una parte dello spettro completo.

Non tutte le onde sono in grado di far saltare gli elettroni dallo stato normale a quelli eccitati, in relazione alla loro energia, per esempio microonde e infrarossi comportano soltanto un'alterazione della vibrazione e rotazione , mentre le onde visibile e gli ultravioletti riescono a portare gli elettroni a stati di eccitazione.

Il colore è dunque strettamente legato alla chimica della molecola, vediamola più in dettaglio. (3)

Numerosi studi furono portati avanti sui colori e sulla chimica che ne sta dietro. Witt, chimico e tecnologo, nel 1876 l'esistenza di gruppi cromofori,-NO2, -NO, -N=N-, C=O e C=C, responsabili del colore, all'interno delle sostanze colorate. Le molecole conteneti cromofori prendono il nome di cromogeni. Alcune delle quali sono di per sé colorate, come 
il fulvene che presenta un colore giallo, mentre molti altri sono di base incolore o poco colorati, ma acquisiscono cromaticità in presenza di altri raggruppamenti che Witt chiamò auxocromi : -NH2, -NHR, -NR2 e –OH. Secondo Witt l’auxocromo non ha cromaticià ma dona  capacità tintoriali.(2)
 Il colore di un composto è funzione del numero e del tipo dei gruppi cromofori complessivamente presenti nella molecola.(3)
In seguito altri studi e altre teorie furono elaborate fino agli studi di Schrödinger sulla meccanica ondulatoria in termini di livelli energetici. (2)




Fonti
1) https://en.wikipedia.org/wiki/Pentacene
2) http://www.chimicamo.org/chimica-generale/teoria-del-colore.html
3) http://chimicapratica.altervista.org/index_htm_files/F13%20-%20Fisica%20e%20chimica%20del%20colore.pdf
4) http://www.chimicamo.org/tutto-chimica/pigmenti.html