Teoría general de sistemas

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Espectroscopia y Estructura



Se refiere al estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con aplicaciones en la en distintas áreas como la química y la física. En lo que se refiere al campo de la química orgánica es especialmente importante para determinar la estructura de las moléculas y los iones, analizar mezclas complicadas de compuestos íntimamenterelacionados; detectar, identificar y medir la concentración de intermedios de vida corta.

Los instrumentos más directamente relacionados con nuestro interés primario, la estructura molecular, son los espectrómetros, medidores de espectros. Dentro de los espectros más importantes se encuentran: el infrarrojo, el de resonancia magnética, el de masas, el ultravioleta y el de resonancia del espínelectrónico.

Es claro que los distintos tipos de energía molecular, como la electrónica, vibracional, y espín nuclear, están cuantizadas; es decir, que solamente están permitidos ciertos estados de energía. La molécula puede ser elevada de su estado fundamental a un estado excitado por un fotón (cuanto de energía) de la radiación electromagnética de la longitud de onda adecuada, lo que permitirádetectar la absorción o emisión de radiación, en cual se basa finalmente el análisis espectral.

La energía de un cuanto de luz de una onda electromagnética o su correspondiente frecuencia, equivale a la diferencia de energía de dos estados cuánticos de la substancia estudiada

Espectrometría de masas

La Espectrometría de Masas es una poderosa técnica micro analítica que se usa para identificarcompuestos desconocidos, para cuantificar compuestos conocidos, para elucidar la estructura y propiedades químicas de moléculas o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. La detección de los compuestos es regularmente llevada a cabo con cantidades realmente pequeñas de sustancia y así obtener información característica como el peso y algunas veces laestructura.
En principio, el espectro de masas de cada compuesto es único y puede ser usado como una “huella química” para caracterizar el compuesto o muestra.
El espectrómetro de masas es un aparato que se basa fundamentalmente en el movimiento de partículas cargadas en un campo magnético; y modo de materia se define como: “Método de análisis basado en el estudio detallado de los iones que seforman al suministrar energía a una molécula”.





FUNDAMENTO:


Un espectrómetro de masas es un claro ejemplo del campo magnético. Donde I es una fuente de iones (para electrones puede tratarse de un filamento caliente), S1 y S2son dos rendijas estrechas a través de las cuales pasan los iones siendo acelerados por la diferencia de potencial (V) aplicada entre ambas.

En la región que estápor debajo de las rendijas hay un campo magnético uniforme dirigido hacia usted afuera. El ion describirá entonces una órbita circular curvada en un sentido o en otro según sea el signo de su carga q. Después de describir una semicircunferencia los iones inciden sobre una placa fotográfica (P) dejando una marca.
Como los iones son inestables y muy reactivos se deben manipular en alto vacío(SISTEMA DE BOMBEO).
En todas las mediciones, alguna forma de energía es suministrada a las moléculas a analizar para perturbar la ionización, existen distintas técnicas de ionización como las: FAB y MALDI que son más adecuadas para sustancias poco volátiles, inestables o de peso molecular alto (proteínas, polisacáridos), pero para moléculas de polaridad baja o media de hasta peso molecular 500 latécnica de ionización más utilizada es la de impacto electrónico (EI). En la técnica tradicional de impacto electrónico (electron ionization EI), algunas de las moléculas ionizadas del compuesto o muestra en estado gaseoso, son golpeadas por un haz de electrones de alta energía, estas “explotan” en una variedad de fragmentos ionizados, el patrón de fragmentación resultante así como los iones...
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