Considero esto esencialmente dos preguntas. El color de una molécula depende de cómo absorbe y libera la luz. Por ejemplo, la clorofila aparece verde porque libera la parte verde del espectro visible y esencialmente absorbe el resto.
Este es el espectro de absorción de clorofila y, como puede ver en longitudes de onda de alrededor de 550 nm, lo que consideramos verde generalmente no se absorbe.
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La forma en que las moléculas y los átomos hacen esto generalmente se reduce a la noción de que los electrones pueden ocupar niveles de energía discretos. En otras palabras, los electrones pueden estar en “nivel de energía 1, 2, etc.”, pero no en el medio. Los fotones que componen la luz también se cuantifican, lo que significa que son esencialmente paquetes de cantidades discretas de energía. La longitud de onda de un fotón corresponde directamente a la cantidad de energía que tiene. Como resultado, ciertas moléculas y átomos con configuraciones particulares de niveles de energía de electrones tienen espectros de absorción únicos. Esto significa que pueden absorber la luz en longitudes de onda particulares porque estas longitudes de onda harán que los electrones se exciten hasta algún otro nivel de energía. Del mismo modo, las moléculas y los átomos tienen espectros de emisión únicos porque liberan fotones con energía igual a la diferencia de nivel de energía que un electrón “cae”. Tomemos, por ejemplo, el espectro de emisión de hidrógenos,
y también un diagrama de sus niveles de energía
En un átomo esto es algo sencillo, pero en una molécula los electrones tienen muchos más niveles de energía que pueden ser ocupados y de diferentes maneras. Esencialmente, los colores específicos son causados por cosas como los átomos que componen una molécula, el tipo de enlaces que forman una molécula, la cantidad de enlaces, la deslocalización de electrones, etc.
El olor, por otro lado, tiene una base mucho más biológica. Las moléculas específicas tienen olores particulares para los humanos porque los humanos han desarrollado el olor como una adaptación evolutivamente ventajosa. La forma en que esto funciona es a través de receptores olfativos,
Lo que muestra la imagen es que las células en la nariz tienen proteínas receptoras particulares en sus membranas que se unen temporalmente a moléculas específicas. Estas moléculas generalmente están determinadas por la estructura molecular. Por ejemplo, las moléculas con anillos tienden a tener olores fuertes. De hecho, estas moléculas a menudo se refieren a anillos aromáticos debido a esto.
Después de que una molécula se une a una proteína de membrana, se producen una serie de procesos de señalización que comunican esencialmente a su cerebro la naturaleza de la molécula. Su cerebro está conectado para producir la respuesta que usted y yo conocemos como olor. Por ejemplo, el olor a sulfuro de hidrógeno (el olor a huevos podridos) no es tanto una propiedad del sulfuro de hidrógeno. Lo asociamos con un mal olor particular porque ha sido evolutivamente ventajoso para nosotros evitar los huevos podridos y otras cosas que contienen sulfuro de hidrógeno.
¡Todo lo mejor!
