Metodos cromatograficos

TEMA 25: INTRODUCCIÓN A MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS 1.- INTRODUCCIÓN. La mayoría de nuestra información experimental sobre los niveles de energía de los átomos y las moléculas proviene de la espectroscopia, el estudio de la absorción y emisión de radiación electromagnética (luz) por la materia. La espectroscopia permite encontrar estructuras moleculares (conformaciones, longitudes de enlace yángulos) y frecuencias moleculares de vibración. En 1801, Thomas Young observó la interferencia de la luz cuando un haz de luz era difractado en dos agujeros del tamaño de un alfiler, mostrando de esta forma la naturaleza ondulatoria de la luz. Una onda implica una vibración en el espacio y en el tiempo. En la década de 1860, Maxwell sistematizó las leyes conocidas de la electricidad y el magnetismo,demostrando que estas leyes pueden deducirse de una serie de cuatro ecuaciones diferenciales. Estas ecuaciones (llamadas ecuaciones de Maxwell) relacionan entre sí los vectores del campo eléctrico y magnético, E y B, la carga eléctrica y la corriente eléctrica. Las ecuaciones de Maxwell muestran que las ondas electromagnéticas constan de campos eléctricos y magnéticos oscilantes. Los vectores delcampo eléctrico y magnético E y B son perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección en que viaja la onda.

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La onda que se muestra en la figura está polarizada en el plano, significando esto que los vectores E están todos contenidos en el mismo plano. Mientras que para una luz emitida por unos átomos o moléculas calentados es unaluz no polarizada, con lo que los vectores del campo eléctrico apuntan en diferentes direcciones para diferentes puntos del espacio, esto se debe a que las moléculas actúan independientemente unas de otras y la radiación producida tiene orientaciones al azar del vector E para varios puntos del espacio. La longitud de onda, λ de una onda, es la distancia entre crestas sucesivas. Un ciclo es laparte de una onda que hay entre dos crestas sucesivas (o entre otros dos puntos cualesquiera sucesivos que tengan la misma fase). La frecuencia, ν de la onda es el número de ciclos que pasan por un punto dado en la unidad de tiempo. El tiempo que tarda en pasar un ciclo por un punto dado es 1/ν, y una cresta ha viajado una distancia λ. Si c es la velocidad de la onda, entonces:

λ = c  ó λ.ν = cν 

1

La frecuencia se da en s-1. (hertz, Hz).
& Las unidades comunes de λ incluyen el ángstrom ( A = 10-10 m), el micrómetro (µm= 10-6 m) y el namómetro(nm=10-9 m)

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~ El número de onda ν de una onda es el recíproco de la longitud de onda.

~ ν =

1

-1 ~ La mayoría de las veces, ν se expresa en cm , es el número de ciclos deλ

onda e un centímetro. El ojo humano es sensible a la radiación electromagnética con λ en el intervalo de 400 nm (luz violeta) a 750 nm (luz roja)

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2.- PRINCIPIOS TEÓRICOS. Según el modelo atómico de Rutherford (1831-1937), el átomo está formado por una esfera en la que se concentracasi toda la masa del sistema (protones y neutrones) y en torno a la cual giran unas partículas (electrones) de la misma manera que lo hacen los planetas en torno al Sol. Los protones del núcleo se encuentran cargados positivamente y los electrones negativamente. Para Bohr (1885-1962), el átomo está constituido de la siguiente forma:
•

•

•

En el centro del mismo se ubica el núcleo,pequeña región del átomo donde residen la casi totalidad de su masa y la carga positiva. El número de cargas positivas del núcleo (protones) coincide con el número atómico del elemento. En torno al núcleo giran los electrones (en número igual al de protones y al número atómico), portadores de la carga negativa, describiendo órbitas circulares. Los electrones mientras giran en su órbita no emiten...