Presentacin de PowerPoint

Diana HernandezInstituto de QumicaUniversidad de Antioquia2014Espectrofotometra de absorcin infrarroja

Regin de infrarrojo

La regin del infrarrojo corresponde a longitudes de onda entre 8x10-5 cm y 1x10-2 cm. Sin embargo los espectrmetros trabajan en la regin de 2.5x10-4 cm y 25x10-4 cmAunque los fotones IR no tienen suficiente energa para provocar transiciones electrnicas, pueden hacer que vibren grupos de tomos con respecto a los enlaces que los unenVibraciones moleculares

Fuerza del resorteFuerza del resorteestiradoComprimidoLongitud del enlace en equilibrioUn enlace covalente funciona como un resorteSi se estira el enlace una fuerza de restauracin jala entre si a los dos tomos. Si se comprime el enlace, la fuerza de restitucin empuja los dos tomos apartndolos. Si se estira o se comprime el enlace los tomos vibran.Frecuencia de la vibracinEn un grupo de enlaces que tienen tomos semejantes, la frecuencia aumenta con la energa del enlaceFrecuencia de tensionamiento de los enlaces

tomos pesadosEnlaces fuertesNumero de onda aumentaNumero de onda aumentaDependencia de las frecuencias de las masas atmicasDependencia de las frecuencias de las energas de enlaceEnlaceEnerga de enlacekcal (kJ)Frecuencia de tensin (cm-1)Vibraciones por tensin y por flexinEn una vibracin por flexin las longitudes de los enlaces permanecen constantes, pero los ngulos de enlace vibran con respecto a sus valores de equilibrio.

La absorcin se pueden originar por las vibraciones de tensin de la molcula como un todo.Una molcula no lineal tiene 3n-6 modos fundamentales de vibracin.

Tensin antisimtricaTensin simtricaFlexin (tijereteo)Vibraciones fundamentales del agua 3n-6 =3(3)-6= 3 modosMedicin del espectro infrarrojo

La seal del detector es proporcional a la diferencia en la intensidad de la luz de los rayos de la muestra y de la referencia. El rayo de referencia compensa cualquier absorcin por el aire o por el solvente.Espectroscopia infrarroja de hidrocarburos Las frecuencias de los enlaces carbono-carbono y carbono-hidrogeno pueden identificar la presencia de dobles y triples enlaces carbono-carbono.

Butano1- Buteno1- ButinoC C 1200 cm-1C C 1660 cm-1C C 2200 cm-1Los triples enlaces carbono son mas fuertes y mas rgidos que los enlaces sencillos o dobles carbono-carbono y absorben luz infrarroja a mayores frecuencias

Ciclohexeno (aislado)1-3-ciclohexadieno (conjugado)C C 1645 cm-1C C 1620 cm-1La frecuencia especifica de la vibracin de tensin de un doble enlace depende de si hay otro doble enlace cercano.Cuando dos dobles enlaces estn distanciados por un enlace se dice que estn conjugados. Los enlaces conjugados son menos rgidos y vibran con mas lentitud que un doble enlace aislado.

1-3-5 CiclohexatrienoC C 1600 cm-1C C aislado1640- 1680 cm-1C C conjugado1620- 1640 cm-1

C C aromatico1600 cm-1

Tensin del enlace C-H

Butano1- Buteno1- ButinoC H (SP3)

2800-3000 cm-1C H (SP2)

3000-3100 cm-1C H (SP)

3300 cm-1

Absorciones caractersticas de alcoholes y aminasLos enlaces O-H de los alcoholes y los enlaces N-H de las aminas son fuertes y rgidos. Por lo tanto sus frecuencias de vibracin son mayores que la mayor parte de los enlaces C-H

Los enlaces O-H de una alcohol absorben en un amplio margen de frecuencias centradas en 3300 cm-1 (absorciones muy anchas)

Los enlaces N-H de amina tiene frecuencias de tensin en la regin de 3300cm-1 o mayores. Las aminas pueden presentar uno o mas picos agudos superpuestos a la absorcin del N-H

1 pico N-H para las aminas secundarias R2NH2 picos N-H para las aminas primarias RNH2

Las aminas terciarias (R3N) no tienen enlaces N-H y no dan lugar a absorciones de tensin en el infrarrojo

Absorciones de compuestos carbonlicosLas vibraciones de tensin C=O de las cetonas, aldehdos y cidos carboxlicos simples se presentan en frecuencias de aproximadamente 1700cm-1

cetonaaldehdocido carboxlico

1710 cm-11710 cm-11710 cm-12700 - 2800cm-12500 - 3500 cm-1ancho

Espectro infrarrojo del cido hexanoico

Los cidos carboxlicos muestran una absorcin O-H ancha caracterstica, desde aproximadamente 2500 a 3500 cm-1. Esta absorcin da a toda la regin de tensin de C-H una apariencia ancha, con picos de absorcin C-H agudos.

Absorciones caractersticas de enlaces C-NLas absorciones de los enlaces carbono-nitrgeno son semejantes a las de los enlaces carbono-carbono, sin embargo las absorciones C-N son mas intensas.

C N 1200 cm-1C N 1660 cm-1C N >2200 cm-1C C