Espectroscopia infrarrojo

ESPECTROSCOPÍA DE INFRARROJO

1.- OBJETIVOS:

Identificar cualitativamente los grupos funcionales que se encuentran presentes en los compuestos sólidos y líquidos con los que se trabajo en esta practica mediante espectrometría de infrarrojo.

2.- FUNDAMENTO TEORICO:

La espectroscopía infrarroja, o IR, es un tipo de espectroscopía vibracional, que, como usted habrá deducido, es unatécnica espectroscópica donde se analizan las vibraciones moleculares. Para comprender cabalmente la espectroscopía IR, primeramente usted deberá entender los principios del movimiento armónico simple.
Imagine dos esferas, o masas, conectadas por medio de un resorte. En caso de confusión, lo que usted está imaginando debe verse así.

Esto es lo que se conoce como un oscilador armónico simple. Unavez puestas en movimiento, las esferas comenzarán a oscilar, o vibrar de aquí para allá a lo largo del resorte, a una cierta frecuencia que dependerá de las masas de las esferas y de la rigidez del resorte. Una esfera de masa pequeña se moverá con mayor facilidad que otra de masa mayor. Por lo tanto, las masas más pequeñas oscilan a mayor frecuencia que las masas más grandes. Un resorte sumamenterígido, como el de un colchón, es difícilmente deformable y rápidamente retorna a su forma original cuando se deja de aplicar la fuerza deformante. Por otro lado, un resorte débil se deforma fácilmente y demora mucho tiempo en volver a su forma original. De ahí que un resorte más rígido oscilará a mayor frecuencia que uno débil. El enlace químico entre dos átomos puede ser considerado como unoscilador armónico simple. El enlace sería el resorte y los dos átomos o grupos de átomos conectados por el enlace, serían las masas. Cada átomo tiene una masa diferente y los enlaces simples, dobles o triples poseen distinta rigidez, por lo que cada combinación de átomos y enlaces posee su propia frecuencia armónica característica. Usted puede aprender más sobre estas vibraciones y frecuencias.Cuando un objeto vibra a una cierta frecuencia y encuentra otra vibración de exactamente la misma frecuencia, el oscilador absorberá esa energía. Tome como ejemplo una cuerda de guitarra. Si usted tocara la cuerda "sol" y la hiciera fibrar, la misma produciría ese hermoso sonido de la nota "sol". Si luego tocara la cuerda "re" manteniendo su dedo sobre el quinto traste, también oiría el sonido de lanota "sol", pero si observa atentamente el encordado, notará que no sólo la cuerda "re" estaría vibrando, sino también la "sol", porque parte de la energía de la cuerda "re" en vibración fue transferida a la cuerda "sol", haciéndola vibrar también. Esto también es aplicable a las moléculas en vibración, sólo que tocar la cuerda "sol" no afectará a las moléculas.
A cualquier temperatura por encimadel cero absoluto, todos los pequeños osciladores armónicos simples que constituyen una molécula se encuentran en vigorosa vibración. Da la casualidad de que la luz infrarroja está en el mismo rango de frecuencia que la molécula en vibración. De modo que si irradiamos una molécula en vibración con luz infrarroja, absorberá aquellas frecuencias de la luz que sean exactamente iguales a lasfrecuencias de los distintos osciladores armónicos que constituyen dicha molécula. Cuando la luz es absorbida, los pequeños osciladores de la molécula seguirán vibrando a la misma frecuencia, pero dado que han absorbido la energía de la luz, tendrán una amplitud de vibración más grande. Esto significa que los "resortes" se estirarán más que antes de absorber la luz. La luz que no fue absorbida por ningunode los osciladores de la molécula, es transmitida desde la muestra a un detector y una computadora la analizará y determinará las frecuencias que fueron absorbidas.
Antes, sólo era posible obtener buena información irradiando la molécula con una sola frecuencia de luz IR por vez. Esto llevaba mucho tiempo porque existe una gran cantidad de frecuencias y debían realizarse muchos barridos para...