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