Quimica analitica

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Espectrometría

Lectura N° 7

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Espectrometría
Objeto de Estudio Nº 5

LECTURA N° 7

ESPECTROMETRÍA DE ABSORCIÓN EN EL INFRARROJO
Bibliografía: SKOOG, D.A.; Leary J.J., Holler F. James; PRINCIPIOS INSTRUMENTAL, 5° ed.; Ed. McGraw-Hill (1998), págs. 409-461. http://www.aist.go.jp

DE

ANÁLISIS

F.C.Q.
Facultad de Ciencias Químicas

EspectrometríaLectura N° 7

ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN EN EL INFRAROJO
La espectrometría del infrarrojo es sumamente útil para determinaciones cualitativas de compuestos orgánicos y para deducir estructuras moleculares a partir de sus grupos funcionales tanto de compuestos orgánicos como inorgánicos. En el análisis cualitativo la espectroscopia de infrarrojo puede usarse para la identificación desustancias puras o para la absorción, localización e identificación de impurezas. Para localizar una impureza en una sustancia se hace una comparación en el espectro de las sustancia que se estudia y una muestra de la sustancia pura. Las impurezas causan bandas de absorción adicionales que aparecen en el espectro. En el IR también están encontrando uso cada vez mayor en el análisis cuantitativo, elprincipal campo de aplicación de este tipo de análisis se halla en la cuantificación de contaminantes atmosféricos que provienen de procesos industriales. Una parte del espectro electromagnético que se extiende desde 0.8 a 1000µm (que corresponde al número de onda comprendidos entre los 12800 y los 10 cm-1), se considera como la región del infrarrojo la cual está dividida en tres regiones llamadas:a).- I.R. Cercano b).- I.R. Fundamental ó Medio c).- I.R. Lejano 50 µm 1000 µm I.R. LEJANO

0.8µm

2.5µm I.R. MEDIO ó FUNDAMENTAL

I.R CERCANO

Tabla 1: Regiones del espectro infrarrojo.

Sin embargo la región de importancia analítica es la región del I.R. Fundamental ya que la mayoría de los instrumentos infrarrojos cubren ésta región. La mayoría de los materiales orgánicos e inorgánicosdemuestran absorción y el espectro es originado principalmente por el alargamiento vibracional y flexión dentro de la molécula. El espectro infrarrojo es una de las propiedades más características de un compuesto ya que no existen dos espectros iguales para dos compuestos diferentes, es como una huella dactilar.

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Lectura N° 7

Dentro de la región del I.R. Fundamental existendos regiones, una de ellas es la llamada de los grupos funcionales de 4000cm-1 a 1300 cm-1, y la región dactilar de 1300 cm-1 a 670 cm-1 . En la región de los grupos funcionales la posición del pico de absorción es mayor o menor dependiendo solamente del grupo funcional donde llega la absorción y no de la estructura molecular completa. La posición de los picos en la región dactilar sondependientes de la estructura molecular completa. Características que debe tener una vibración para que produzca banda de absorción: La radiación incidente debe tener una frecuencia igual a la frecuencia de la vibración que va a producir. Que la vibración resultante produzca cambio en el momento dipolar, o sea que la vibración no absorberá radiación infrarroja, si no hay cambio en el momento dipolar se llamavibración inactiva y serán activas cuando haya dicho cambio en el momento dipolar.

TEORIA DE LA ABSORCIÓN EN EL INFRARROJO La absorción de la radiación IR se limita así en gran parte a especies moleculares para las cuales existen pequeñas diferencias de energía entre los distintos estados vibracionales y rotacionales, pero en el IR Fundamental solo existe vibración. Se produce solo estosefectos, debido a que los fotones producidos en el IR poseen poca energía como para producir transiciones eléctricas pero pueden provocar que los enlaces se estiren y doblen es decir pueden causar vibración en las moléculas en las cuales los átomos cambian su posición relativa, ésta es la base de la espectroscopia en el infrarrojo, que las posiciones relativas de los átomos en una molécula no están...
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