“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO”

ESPECTROSCOPIA I.R

E = h·ν = h·c/λ RADIACIONEFECTO Rayos X y cósmicosIonizaciones de las moléculas UV-VisibleTransiciones electrónicas entre los orbítales atómicos y moleculares InfrarrojoDeformación de los enlaces químicos MicroondasRotaciones de los enlaces químicos RadiofrecuenciasTransiciones de spín electrónico o nuclear en los átomos de la molécula. Espectroscopia: En general es el estudio de la interacción de la luz con la materia.

longitud de onda (cm) rayos  rayos x UV VIS IR  -ondas radio Espectro Electromagnético Espctroscopía UV: cromóforos Espectroscopía IR: grupos funcionales Espectroscopía RMN: átomos individuales y su entorno La espectrometría de masa es una técnica diferente ya que por lo general no involucra interacción de la materia con energía electromagnética.  E = h = c/

OBJETIVOS: INTERACTUAR CON LA ABSORBANCIA DE ALGUNOS COMPUESTOS. ADQUIRIR CONOCIMIENTO DE LA ABSORCIÓN DE LUZ EN ALGUNOS COMPUESTOS JUNTO AL MANEJO DEL ESPECTROFOTÓMETRO. ANALIZAR Y DESCRIBIR ADECUADAMENTE EN QUE CONSISTE LA ESPECTROMETRÍA DE EMISIÓN Y SUS TÉCNICAS MÁS UTILIZADAS. OBTENER LA INFORMACIÓN NECESARIA PARA EL RECONOCIMIENTO Y CONCEPTUALIZACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE ESPECTROMETRÍA DE EMISIÓN PARA SU FUTURA APLICACIÓN TANTO TEÓRICA COMO PRÁCTICA.

La región que se utiliza del espectro infrarrojo es entre 2500 y nm En esta zona se consiguen excitar transiciones vibracionales de la molécula: estiramientos y flexiones de los enlaces Los enlaces covalentes se asemejan a “resortes” Al entregarles energía adecuada se pueden estirar y flexionar Comprendida entre el espectro visible y las microondas. Calor o radiación térmica Longitudes de onda entre 1 milímetro y 750 nanómetros. Oscila con frecuencias entre 300 giga Hertz y 400 Tera Hertz

Todos los enlaces de una molécula van a sufrir transiciones vibracionales, cada una con una frecuencia determinada y característica, y cada una de estas transiciones va a provocar una banda de absorción El espectro IR va a registrar todas estas bandas

La complejidad de un espectro IR permite su uso para identificar sustancias ya que se transforma en una especie de “huella digital” del compuesto Por otra parte la identificación de ciertas bandas características brinda información sobre la presencia de grupos funcionales La frecuencia exacta de una transición para un enlace determinado va a depender entre otras cosas de la fuerza del enlace y de la masa de los átomos en los extremos del enlace

La porción infrarroja del espectro electromagnético se divide en tres regiones; el infrarrojo cercano, medio y lejano, así nombrados por su relación con el espectro visible.

Los espectrómetros infrarrojos son una de las herramientas más importantes para observar espectros vibraciones. Las características más relevantes de esta espectroscopia son las siguientes: Si dos moléculas están constituidas por átomos distintos, o tienen distinta distribución isotópica, o configuración, o se encuentran en ambientes distintos, los espectros infrarrojos serán distintos. Una sustancia definida puede identificarse por su espectro infrarrojo. Estos espectros pueden ser considerados como las huellas digitales de dicha sustancia.

Los espectros muestran bandas que son típicas de grupos funcionales particulares y que tienen localizaciones e intensidades especificas dentro de los espectros infrarrojos. A partir de los espectros se pueden inferir las estructuras moleculares. Para ello se requiere un modelo en el cual basar los cálculos. Las intensidades en las bandas del espectro de una mezcla, son generalmente proporcionales a las concentraciones de las componentes individuales. Por lo tanto, es posible determinar la concentración de una sustancia y realizar análisis de muestras con varias componentes. Es posible, mediante el uso de dispositivos experimentales adecuados, obtener espectros infrarrojos sin alteración de la muestra, lo que constituye a esta espectroscopia como una herramienta de análisis no destructiva. El tiempo necesario para obtener y almacenar un espectro infrarrojo es del orden de minutos.

Funciona porque los enlaces químicos tienen frecuencias específicas a las cuales vibran correspondientes a niveles de energía. Funciona porque los enlaces químicos tienen frecuencias específicas a las cuales vibran correspondientes a niveles de energía. Para el análisis cualitativo el espectro infrarrojo se divide en dos partes: Para el análisis cualitativo el espectro infrarrojo se divide en dos partes: La región de λ 4000 a 2500 cm -1 es la región de grupo y la de 2500 a 200 cm -1; es la región de huella digital. La región de λ 4000 a 2500 cm -1 es la región de grupo y la de 2500 a 200 cm -1; es la región de huella digital.

Identificación de grupos funcionales

Espectro IR de la butanona

Espectro IR del ciclobutanol

Espectro IR del isobutiraldehido

Aplicaciones de la Espectroscopia Infrarroja 1.Análisis cualitativo. Identificación de compuestos químicos Elucidación de estructuras moleculares intermoleculares y cristalinas Investigación de interacciones moleculares 2. Análisis cuantitativo. Mezclas de isómeros. Superficies de materiales Polímeros 3. Química, física, materiales, biología, biotecnología, ciencias ambientales, bioquímica. 4. Muestras en estado sólido, líquido o gaseoso.