Post on 27-Jan-2021
1JAP
Transiciones de spín electrónico o nuclear en los átomos de la molécula.
Radiofrecuencias
Rotaciones de los enlaces químicos Microondas
Deformación de los enlaces químicos Infrarrojo
Transiciones electrónicas entre orbítalesUV-Visible
Ionizaciones de las moléculas Rayos X y cósmicos
EFECTO RADIACION
El espectro electromagnético y la Química
2JAP
l0 φ
X C2
Y
Oχ
Vibraciones moleculares
¿Puede vibrar una molécula de cualquier modo?
“stretching” o elongación de enlace “bending” o deformación de ángulo
Vibración fuera del plano
3JAP
Una molécula de N átomos � 3N posibilidades de movimiento independiente(modos normales de vibración)
Pero las traslaciones y las rotaciones de toda la molécula a la vez no varían la energía del sistema
Luego el número de modos normales de simetría (para una molécula noLineal es:
3N-6
4JAP
Ejemplo: formaldehído (CH2O)
4 átomos � 6 modos normales de vibración
Se pueden calcular por medio de la Química Computacional
A esas frecuencias, absorberán energía y darán lugar a un espectro de IR
5JAP
(deformación de ángulo de enlace fuera del plano)
13901167ν6
H-C=O (deformación de ángulo de enlace asimétrico)
14171249ν5
C-H (deformación de enlace asimétrica)
29242843ν4
H-C-H (deformación de ángulo)
16851500ν3
C=O (deformación de enlace)
19011746ν2
C-H (deformación de enlace simétrica)
28592782ν1
animacióndescripciónvalor calc.HF/3-21G
(cm -1)
valor Expt.(cm -1)
modonormal vectores
6JAP
Espectro IR en fase gas del formaldehído
Se representa generalmente como % trasmisión (hacia abajo)
7JAP
Generalmente, no se ve una señal (banda) para cada vibración, sino envolventes de varias señales próximas
O
Prácticamente todos los compuestos orgánicos tienen espectro IR
8JAPLa frecuencia se da en cm-1 y no en Hz (números más manejables)
Cambio de escala !!
Aquí absorbe el disolvente y se resta
9JAP¿Son iguales?
C10H22
C12H26
IR es una técnica muy precisa
Huella dactilar
Huella dactilar
10JAP
Las distintas vibraciones absorben en distintas partes del espectro
Las más importantes para química orgánica suelen salir hacia la izquierda
En general,
1) Las vibraciones de “stretching” aparecen a mayor frecuencia que las de“bending” (es más fácil alterar un ángulo que una distancia de enlace)
2) Los enlaces a hidrógeno salen a mayores frecuencias que aquellos a átomos más pesados.
3) Los triples enlaces aparecen a frecuencias más altas que los dobles, y éstos a mayores frecuencias que los simples (excepto para los enlaces a hidrógeno)
l0
“stretching”
φ
“bending”
11JAP
Una primera tabla resumen sería
De 1450 a 600 cm-1 es difícil asignar bandas(zona de la huella dactilar)
De 4000 a 1450 cm -1 se habla de la zonade grupos funcionales
Existen tablas muy completas con las frecuencias de prácticamente todos los grupos funcionales.
12JAP
Veamos algunos ejemplos de isómeros de fórmula molecular C4H8O
O
H
13JAP
O
H
14JAP
O
15JAP
O
16JAP
OH
17JAP
OH
18JAP
OH
19JAP
OH
20JAP
O
21JAP
O