Espectroscopia do Infravermelho (IV)

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Espectroscopia do Infravermelho (IV)
1. Definição:
É uma técnica instrumental simples e rápida para identificar presença de grupos funcionais
e depende da interação do composto com a radiação eletromagnética. A energia do
infravermelho situada na faixa de número de onda entre 14290 a 200 𝑐𝑚−1
● Na natureza da radiação eletromagnética pode ser descrita por duas teorias
complementares: a teoria de ondas e a corpuscular.
COnsiderando uma radiação viajando no vácuo, a frequência correspondente ao número de
ciclos por segundo é definida como:
Os espectroscopistas definiram uma quantidade denominada número de ondas que é
proporcional à frequência:
Quando a energia associada à radiação for igual a diferença de energia entre os níveis E1 e
E2, ocorrerá absorção:
2. Vibrações moleculares:
A radiação IV causa alterações nos modos rotacionais e vibracionais das moléculas:
É registrada na forma de um gráfico (espectro) que indica quanto de radiação é absorvida
(ou transmitida) pelo composto a cada valor de frequência.
A posição da banda é dada em números de onda ( )𝑐𝑚−1
Molécula diatômica (modelo clássico): pode ser comparada com um sistema formado por
esfera de massas m1 e m2 representando os átomos, unidas por uma ligação com
propriedades parecidas com as de uma mola, cuja constante de força seja f. Assim, os
átomos podem se mover um em relação ao outro, ocorrendo compressão ou estiramento da
ligação.
Os efeitos das constantes de força são observados nos seguintes casos:
Moléculas poliatômicas: com N átomos, o número de graus de liberdade é 3N
3. Bandas de absorção de grupos funcionais:
Diversos grupos funcionais vibram e dão origem a bandas de absorção em frequências
características. Cada grupo absorve radiação eletromagnética em frequência específica.
- A banda de absorção depende da variação do momento dipolar do grupo funcional,
além do número de ligações responsáveis pela absorção.
Bizu; grupos polares vão sempre resultar em bandas de absorção mais intensas.
4. Como iniciar a análise do espectro no IV:
5. Tabela de absorção característica de alguns grupos funcionais mais comuns:
Exemplos De espectros:
1. Hidrocarboneto - Alcano
2. Hidrocarboneto - Alceno
3. Hidrocarboneto - Alquino
4. Hidrocarboneto - Aromático
5. Grupo hidroxila (O-H)
6. Grupo Hidroxila em um anel aromático
7. Grupo éter em um aromático
8. Grupo carbonila - Cetona
9. Grupo carbonila - Aldeído
10. Grupo carbonila - ácido carboxílico
11. Grupo carbonila - Éster
12. Grupo carbonila - Amida
13. Grupos nitrogenados - Amina
14. Grupo nitrogenado - Nitrila