Tecnicas espectrocopias.

UNIDAD TEMÁTICA 1
TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS

1.1 Espectroscopía de Infrarrojo
Este tipo de espectroscopia se basa en la absorción de la radiación infrarroja por las moléculas en
vibración. En una molécula, todos los átomos vibran alrededor de la distancia interatómica media.
Existen dos modos principales de vibración, alargamiento y flexión, y éstos están cuantizados. La
absorción de luzinfrarroja de energía o frecuencia apropiada (2’5-15 m; 4.000-666 cm-1) excita a la
molécula desde su estado fundamental hasta un estado excitado produciéndose la vibración de un
modo determinado. Una molécula absorberá energía cuando ésta sea igual a la necesaria para que se
produzca una transición vibracional de la molécula. Es decir, la molécula vibrará de un modo
determinado gracias a laenergía que se le ha suministrado.
La frecuencia o longitud de onda de cada modo de absorción es función de la masa relativa de los
átomos, la constante de fuerza de los enlaces y la geometría de la vibración. Esto hace posible
asignar frecuencias características de alargamiento y flexión a grupos funcionales específicos, ya
que, aunque las frecuencias vibracionales para un enlace dado en unamolécula compleja no son
totalmente independientes de los demás enlaces situados cerca, el rango de variación es pequeño.
Dicho esto conviene destacar que sólo se observará un pico en el espectro de infrarrojo en el caso de
que el movimiento de vibración, alargamiento o flexión, vaya acompañado de un cambio en el
momento dipolar. Así mismo, cuanto más polar sea un enlace más intenso será el picocorrespondiente a su frecuencia de vibración.
La aplicación más habitual de la espectroscopia de infrarrojo en química orgánica es de tipo
cualitativo y reside la identificación de determinados grupos funcionales de una molécula para los
que se observan bandas características en determinadas regiones del espectro (véase tabla adjunta).
Este hecho permite además la utilización de esta técnicaen el seguimiento de una reacción en la que
se tiene lugar una transformación de grupos funcionales observables en IR.

En la zona del espectro con longitudes de onda comprendidas entre 1300-400 cm-1, la asignación de
bandas de absorción a determinadas vibraciones moleculares es muy difícil de realizar. Esta zona es
la denominada huella dactilar, característica de cada compuesto, en la quepequeñas diferencias en
la estructura de la molécula dan lugar a variaciones muy importantes en los máximos de absorción.
Cuestionario previo a la realización de la práctica
1

¿Qué información nos proporciona el espectro de IR de un compuesto?

2

¿En qué unidades se expresan las bandas de un espectro de IR?

3

¿De qué material es la celda que se utiliza? ¿Por qué?

4

Describala preparación de una muestra sólida para realizar un espectro de IR.

5
Busque en la bibliografía las bandas de absorción características de los grupos funcionales más
representativos (alcoholes, aminas, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos...)
Sección experimental
Reactivos y disolventes
Bromuro potásico, tetracloruro de carbono, Nujol, cloroformo sin alcohol, ácido benzoico, anilina,alcanfor, acetanilida, difenilamina, n-butanol, benzoato de etilo.
Material
Espectrómetro de IR, un mortero de ágata, un par de placas de NaCl, un soporte para placas, un par
de celdas para muestras líquidas, una prensa, pipetas, un desecador.
Las muestras se pueden analizar tanto en fase gaseosa como en fase sólida o líquida. Pudiendo en
este último caso tratarse de un líquido puro o unadisolución. En general, la muestra se soporta entre
dos placas de un material transparente a la radiación infrarroja (cloruro sódico o bromuro potásico)
que posteriormente se sitúan directamente en la trayectoria del haz de luz.
a) Gaseosa: Aunque no es muy habitual se puede realizar haciendo uso del material adecuado.
Así, el vapor se introduce en una célula especial de 10 cm de longitud....