La espectroscopia infrarroja, también conocida como espectroscopia IR, puede revelar las estructuras de compuestos químicos unidos covalentemente, como los compuestos orgánicos. Como tal, para los estudiantes e investigadores que sintetizan estos compuestos en el laboratorio, se convierte en una herramienta útil para verificar los resultados de un experimento. Los diferentes enlaces químicos absorben diferentes frecuencias de infrarrojos, y la espectroscopia infrarroja muestra vibraciones en esas frecuencias (mostradas como 'números de onda') según el tipo de enlace.
Función
La espectroscopia infrarroja sirve como una herramienta útil en la caja de herramientas del químico para identificar compuestos. No da la estructura exacta de un compuesto, sino que muestra la identidad de los grupos funcionales, o fracciones, en una molécula: los diferentes segmentos de la composición de la molécula. Como una herramienta tan inexacta, la espectroscopia IR funciona mejor cuando se usa junto con otras formas de análisis, como la determinación del punto de fusión.
En la química profesional, la IR ha pasado de moda en gran medida, reemplazada por métodos más informativos como la espectroscopia de RMN (resonancia magnética nuclear). Todavía disfruta de un uso frecuente en los laboratorios de estudiantes, ya que la espectroscopia IR sigue siendo útil para identificar características importantes de las moléculas sintetizadas en experimentos de laboratorio de estudiantes, según la Universidad de Colorado Roca.
Método
Generalmente, el químico muele una muestra sólida con una sustancia como el bromuro de potasio (que, como sustancia iónica compuesto, no aparece en la espectroscopia de infrarrojos) y lo coloca en un dispositivo especial para permitir que el sensor brille a traves de. A veces, mezcla muestras sólidas con disolventes como aceite mineral (que da una lectura limitada y conocida en la impresión de infrarrojos) para utilizar el método líquido, que implica colocar una muestra entre dos placas de sal prensada (NaCl, cloruro de sodio) para permitir que la luz infrarroja brille a través, según el estado de Michigan Universidad.
Significado
Cuando la "luz" o radiación infrarroja incide en una molécula, los enlaces de la molécula absorben la energía del infrarrojo y responden vibrando. Comúnmente, los científicos llaman a los diferentes tipos de vibraciones flexión, estiramiento, balanceo o tijera.
Según Michele Sherban-Kline de la Universidad de Yale, un espectrómetro de infrarrojos tiene una fuente, un sistema óptico, un detector y un amplificador. La fuente emite rayos infrarrojos; el sistema óptico mueve estos rayos en la dirección correcta; el detector observa cambios en la radiación infrarroja y el amplificador mejora la señal del detector.
Tipos
A veces, los espectrómetros utilizan haces individuales de infrarrojos y luego los dividen en longitudes de onda de componentes; otros diseños usan dos vigas separadas y usan la diferencia entre esas vigas después de que una ha pasado a través de la muestra para dar información sobre la muestra. Los espectrómetros anticuados amplificaban la señal ópticamente, y los espectrómetros modernos usan amplificación electrónica para el mismo propósito, según Michele Sherban-Kline de la Universidad de Yale.
Identificación
La espectroscopia de infrarrojos identifica moléculas en función de sus grupos funcionales. El químico que usa espectroscopía de infrarrojos puede usar una tabla o gráfico para identificar estos grupos. Cada grupo funcional tiene un 'número de onda' diferente, enumerado en centímetros inversos, y una apariencia típica, por ejemplo, el estiramiento de un El grupo O-H, como el del agua o el alcohol, ocupa un pico muy ancho con un número de onda cercano a 3500, según la Universidad Estatal de Michigan. Si el compuesto sintetizado no contiene ningún grupo alcohol (también conocido como grupos hidroxilo), este pico puede indicar la presencia inadvertida de agua en la muestra, un error común de los estudiantes en el laboratorio.