Espectrofotometria Infrarroja

I. OBJETIVOS
a) Conocer los principios fundamentales que rigen la interacción energía-materia (radiación electromagnética-moléculas) en uno de los métodos espectroscópicos más comunes en Quimíca Orgánica: Infrarrojo (I.R.).
b)Comprender la información contenida en los espectros correspondientes, a fin de identificar los grupos funcionales más comunes.
c)Manejar las tablas de absorcióncorrespondientes a fin de resolver ejemplos sencillos de elucidación estructural de algunos compuestos orgánicos.
II. MATERIAL
Colección de espectros de Infrarrojo.
III. INFORMACION
La espectroscopía es el estudio de la interacción de la radiación con la materia. La radiación electromagnética es una amplia gama de diferentes contenidos energéticos y comprende valores que van desde los rayos cósmicos(1014 cal/mol) hasta la radiofrecuencia (10-6 cal/mol).
Toda onda electromagnética está constituida por un onda eléctrica y una onda magnética. Cada onda electromagnética posee un valor de energía (E), así como de frecuencia ( ), longitud de onda (  ) y un número de ondas (  ); los que se relacionan entre sí a través de las siguientes expresiones:
E= h   =c/ E= h(c/  )  =1/  ( en cm)Por otro lado, la energía total de un sistema molecular está dada por:
ET = Etrans + Erot + Evibr + Eelectr
Donde:

Etrans= Energía de translación, que es la energía cinética que posee una molécula debido a su movimiento de translación en el espacio.

Erot= Energía de rotación , que es la energía cinética que posee debido a la rotación alrededor de sus ejes que convergen en su centro de masa.Evibr= Energía de vibración, que es la energía potencial y la energía cinética que posee debido al movimiento vibracional de sus enlaces.
Eelectr= Energía electrónica, que es la energía potencial y energía cinética de sus electrones.
ESPECTROSCOPIA DE INFRARROJO
Es una técnica analítica instrumental que permite conocer los principales grupos funcionales de la estructura molecular de uncompuesto.
Esta información se obtiene a partir del espectro de absorción de dicho compuesto al haberlo sometido a la acción de la radiación infrarroja en el espectrofotómetro.
La región del espectro IR normal queda comprendida entre 2.5 a 15 , medido en unidades de longitud de onda, que corresponde a 4000 cm-1 y 666 cm-1 respectivamente si se expresa en número de onda.
Características de unespectro.- El espectro de infrarrojo de un compuesto es una representación gráfica de los valores de onda ( ) o de frecuencia (cm-1) ante los valores de % de transmitancia (%T).
La absorción de radiación IR por un compuesto a una longitud de onda dada, origina un descenso en el % T, lo que se pone de manifiesto en el espectro en forma de un pico o banda de absorción.
VIBRACION MOLECULAR
Lasmoléculas poseen movimiento vibracional continuo. Las vibraciones suceden a valores cuantizados de energía.
Las frecuencias de vibración de los diferentes enlaces en una molécula dependen de la masa de los átomos involucrados y de la fuerza de unión entre ellos.

En términos generales las vibraciones pueden ser de dos tipos: stretching (estiramiento) y bending (flexión).
Las vibraciones stretchingson aquellas en las que los átomos de un enlace oscilan alargando y acortando la distancia del mismo sin modificar el eje ni el ángulo de enlace.
Las vibraciones bending son aquellas que modifican continuamente el ángulo de enlace.

ABSORCION DE ENERGIA
Para que sea posible la absorción de energía infrarroja por parte de una sustancia, es necesario que la energía que incide sobre ella, sea delmismo valor que la energía de vibración que poseen las moléculas de esa sustancia. Ya que en una molécula existen diferentes átomos que forman distintos enlaces, en el espectro de infrarrojo aparecerán bandas de absorción a distintos valores de frecuencia y de longitud de onda. La región situada ente 1400 y 4000 cm-1, es de especial utilidad para la identificación de grupos funcionales.
Las...