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Métodos de muestreo y Análisis instrumental

INGENIERÍA EN SISTEMAS AMBIENTALES 

Practica No. 7
“Análisis Cualitativo Por Espectroscopia
De Infrarrojo”

 
Profesores: 


Practica No. 7
“Análisis Cualitativo Por Espectroscopia
De Infrarrojo”
OBJETIVO(S):
* Conocer el manejobásico de un espectrofotómetro infrarrojo.
* Obtener el espectro de diferentes muestras.
* Asignar las principales bandas de absorción y proponer estructuras con base en los espectros obtenidos.
INTRODUCCIÓN
Interacción de la energía radiante y la materia orgánica.
La luz visible, infrarroja, ultravioleta, las microondas y las ondas de radio son ejemplos de radiaciónelectromagnética. Todas estas radiaciones viajan a la velocidad de la luz (c = 3x10 8 m/s) pero se diferencian en su frecuencia y en su longitud de onda. La frecuencia de una onda es el número de ciclos ondulatorios que pasan por un punto fijo en un segundo. La frecuencia, representada por la letra griega υ (nu) se mide generalmente en herzios.
La longitud de onda es la distanciaentre dos picos (o dos valles) cualquiera de la onda. La longitud de onda se representa por la letra griega λ (lambda). La longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales y se relacionan mediante la siguiente ecuación:

Otra forma de describir la frecuencia de la radiación electromagnética es el número de onda, muy utilizado en la espectroscopia deinfrarrojo. Esta unidad se refiere al número de ondas que hay en 1 cm:

Las ondas electromagnéticas viajan como fotones que son paquetes de energía sin masa. Su energía viene dada por la siguiente expresión:

Bajo ciertas condiciones cuando una molécula colisiona con un fotón puede absorber la energía de éste, produciéndose un aumento de la energía de la molécula enuna cantidad igual a la energía del fotón. El espectro electromagnético es el rango de todas las frecuencias posibles y va desde las frecuencias de radio más bajas, hasta las altísimas frecuencias de los rayos gamma. La siguiente figura muestra las relaciones entre la frecuencia, la longitud de onda y la energía de las diferentes partes del espectro electromagnético, que es un espectrocontinuo.

Las energías en el rango ultravioleta-visible excitan los electrones a niveles de energía superiores dentro de las moléculas.
Las energías infrarrojas provocan las vibraciones moleculares y las energías de microondas provocan las rotaciones.
Las frecuencias de onda de radio provocan transiciones en el espín nuclear, que son las que se observan en la espectroscopia deResonancia Magnética Nuclear (RMN).
Fundamentos de la espectroscopia infrarroja: regiones del IR y modos fundamentales de vibración.
La región del infrarrojo del espectro corresponde a frecuencias que van desde 8 x 10 -5 cm a 8 x 10 -2 cm. Los aparatos de Infrarrojo trabajan a la mitad de esta región que corresponde a energías que van desde 1.1 hasta 11 kcal/mol. Los fotonesque transporta la radiación infrarroja no tienen energía suficiente para provocar transiciones electrónicas pero si pueden conseguir vibraciones de los enlaces covalentes de las moléculas orgánicas. La energía necesaria para provocar una transición vibracional depende del tipo de átomos y del tipo de enlace que los mantiene unidos.
Los átomosno se encuentran estáticos dentro de una molécula sino que están en movimiento constante unos respecto a otros, vibrando en torno a los enlaces que los unen a frecuencias constantes. A medida que los átomos se acercan unos a otros las fuerzas de repulsión aumentan y conforme se separan las interacciones de atracción disminuyen. Este movimiento de alargamiento y compresión...