espectroscopia ir

5.- Espectroscopia de absorción en infrarrojo
1.- Modelo mecánico cuántico de vibraciones.
2.- Fundamentación de la técnica de absorción IR
3.- Características de un espectrofotómetro de absorción IR
4.- Instrumentación
5.- Preparación de muestras
6.- Aplicaciones
7.- Sensibilidad e interferencias.


La región infrarroja delespectro se puede subdividir en tres porciones denominadas infrarrojo cercano, medio y lejano.

Regiones del espectro IR
Región Intervalos Intervalos Intervalos
()m () cm-1 ( ) Hz
Cercano 0.78 -2.512800- 4000 3.8x10¹4 – 1.2x10¹4
Medio 2.5 – 50 4000-200.2 1.2x10¹4 – 6.0x10¹²
Lejano 50 – 1000 200-10 6.0x10¹² -3.0x10¹¹
Más utilizado 2.5 -15 4000-670 1.2x10¹4 – 2.0x10¹³

Su principal utilización es para la identificación de compuestos orgánicos. El espectro de IR deun compuesto orgánico representa una de sus propiedades físicas características. Con excepción de los isómeros ópticos, no existen teóricamente dos compuestos que absorban en la misma forma.
Posibilita la cuantificación de una sustancia en una mezcla compleja sin tener que recurrir a la separación .
Se utiliza principalmente para la cuantificación de contaminantes atmosféricos provenientes delos procesos industriales.
Representación gráfica de los espectros
Se observan una serie de máximos y mínimos en sus gráficas.
La ordenada es proporcional a la transmitancia.
Muchas marcas de papel de registro contienen una escala de  y otra de  solo una de ellas puede ser lineal. La preferencia de la escala lineal es por la proporcionalidad directa entre  y la energía así como con la .La  de la radiación absorbida es a su vez la frecuencia de la vibración molecular que produce realmente el proceso de absorción
En la siguiente figura se muestra un espectro de una delgada película de poliestireno. Fig 1

Cambios dipolares durante las vibraciones y las rotaciones
La absorción IR se limita a especies moleculares e los que existen pequeñas diferencias de energía entre losestados vibratorios y rotatorios.
Una molécula al absorber la radiación IR experimenta un cambio neto en el momento dipolar debido a su movimiento vibratorio o rotatorio. Solo así puede interaccionar con el campo eléctrico alternante de la radiación y causar cambios en su movimiento
Por ejemplo si estudiamos la molécula del cloruro de hidrógeno su distribución de carga no es simétrica ya que el cloropresenta mayor densidad electrónica que el H. , por lo que es una molécula polar. Se encuentra determinado por la magnitud de la diferencia de las cargas y la distancia entre ambos centros de carga. Ésta molécula vibra en sentido longitudinal, creando fluctuación en el momento dipolar creando un campo que puede interaccionar con el campo eléctrico asociado a la radiación.
Si la frecuencia de laradiación iguala a la frecuencia de una vibración natural de la molécula, ocurre una transferencia neta de energía dando un cambio en la amplitud de la vibración molecular; la consecuencia es la absorción de la radiación.
En especies homonucleares como O2,N2 o Cl2 , no tienen cambio en momento dipolar durante la vibración o rotación, por lo cual estas no absorben en el IR .

Transicionesrotatorias.- la energía requerida es muy pequeña es de 100m y mayor, la absorción de gases se caracteriza por líneas discretas bien definidas. En líquidos o sólidos son mas anchas.
Transiciones vibratorias rotatorias.- esta entre 0.75- 15m. , en los gases es una serie de líneas muy próximas entre sí debido a que existen varios estados energéticos rotatorios para cada estados de vibración. En...