¿Qué es la espectroscopia vibratoria?
¿Cómo identificamos una sustancia desconocida o nos aseguramos de que una sustancia específica es lo que pensamos? Hay varias formas de hacer esto que destruirán la muestra, lo que desafortunadamente significa que no se pueden realizar más pruebas en ella. La espectroscopia vibratoria es un método de identificación no destructivo que mide la energía vibratoria en un compuesto.
Cada enlace químico tiene una energía vibratoria única. Incluso un enlace carbono-carbono será diferente de un compuesto a otro dependiendo de a qué otros compuestos esté unido cada carbono. Debido a esta energía vibratoria única, cada compuesto tendrá una huella digital única , o la salida identificará los picos de fuerza en vibraciones específicas. Esta huella dactilar se puede utilizar para determinar estructuras de compuestos, identificar y caracterizar compuestos e identificar impurezas. Esto se hace comparando la huella dactilar con las huellas dactilares de compuestos conocidos.
Hay dos tipos de espectroscopía vibracional: infrarroja y Raman. La principal diferencia entre estos son los tipos de vibraciones y transiciones que se miden. Normalmente, estas dos formas se utilizarán en conexión entre sí para obtener una imagen más completa de los compuestos.
Espectroscopia infrarroja
La espectroscopía infrarroja ( espectroscopía IR) utiliza un haz de luz dentro del espectro infrarrojo (700 nm-1000 nm) para excitar los enlaces y medir la absorción y transmisión de luz debido a las vibraciones de los enlaces. La salida de espectroscopia IR tendrá un% de transmitancia en el eje y y una longitud de onda en el eje x. Hay grupos funcionales específicos que tendrán picos específicos.
Cuando miramos una huella digital de espectros de infrarrojos, podemos identificar ciertos picos. Los espectros se refieren al gráfico o los resultados de la medición de una prueba de espectroscopia. Por ejemplo, un pico de alcohol (OH) será amplio y estará dentro del rango de longitud de onda de 3650-3200 cm. Un alquino terminal estará en un rango de longitud de onda similar (3340-3250 cm), pero será un pico muy estrecho. Estos grupos funcionales específicos se pueden identificar primero para comenzar a caracterizar el compuesto. Es especialmente útil si aún no tenemos un espectro de infrarrojos con el que podamos comparar el compuesto.
Espectroscopia: Definición, tipos y técnicas
Espectroscopía Raman
La espectroscopia Raman puede usar rayos de luz infrarroja, visible o ultravioleta (10 nm-1000 nm) para excitar los enlaces y medir específicamente las dispersiones de luz causadas por las vibraciones. Entonces, la espectroscopía Raman puede usar un rango mucho más amplio de longitudes de onda, pero solo mide un tipo estrecho de vibración.
Para que la espectroscopia Raman mida las transiciones que tienen lugar, las vibraciones deben ser lo suficientemente fuertes como para cambiar realmente la polarización del enlace. Para que IR mida las vibraciones, solo es necesario que haya un cambio en el dipolo, en lugar de la polarización real.
Los tipos de vibraciones medidas en espectroscopía Raman e IR son útiles para diferentes aplicaciones. El resultado de la espectroscopía Raman es una región de huellas dactilares mucho más limpia, ya que no hay tanta interferencia, por lo que se usa cuando queremos identificar fácilmente los picos en un compuesto. A menudo se usa para determinar inicialmente posibles compuestos, pero a menudo no puede determinar el compuesto exacto porque no es tan específico como la espectroscopia IR. La espectroscopia Raman no nos informará sobre tantos enlaces en la molécula. Por ejemplo, a menudo no nos informará sobre un doble enlace carbono-oxígeno porque el dipolo es tan fuerte que la polarización no cambiará, mientras que la espectroscopia IR nos informará sobre todos estos enlaces.
Resumen de la lección
La espectroscopia vibratoria es un método no destructivo para caracterizar e identificar compuestos que funciona midiendo las vibraciones de los compuestos. Cada compuesto tiene una huella digital única , o medición de las vibraciones, lo que permite identificar los compuestos. Los dos tipos principales de espectroscopía vibracional son la espectroscopía infrarroja , que significa la absorción y transmisión de luz IR debido a la vibración de la molécula, y la espectroscopía Raman , que mide las dispersiones de luz causadas por las vibraciones de la molécula.
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