Como identificar grupos funcionais em um espectro IV

Escrito por john brennan | Traduzido por kelly isayama
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Como identificar grupos funcionais em um espectro IV
A espectroscopia é o estudo da absorção e emissão de luz (Photos.com/Photos.com/Getty Images)

A luz infravermelha (IV) é a porção do espectro eletromagnético com comprimentos de onda maiores do que os da luz visível (750 nanômetros) e menores do que os da radiação de micro-ondas. A luz IV pode causar excitação vibracional em ligações de uma molécula. Uma maneira possível de imaginar esse efeito é com duas bolas de tamanhos desiguais em uma mola, logo, certas frequências do infravermelho farão a mola esticar ou contrair. Átomos em cada extremidade de uma ligação também podem balançar, serem agitados, rompidos ou sofrerem torção um em relação ao outro. Porém, não é preciso lembrar todos esses diferentes tipos de movimentos, já que o importante mesmo é o efeito final: a absorção de luz IV por certos grupos funcionais (grupos de átomos) em frequências características. Identificar algumas dessas absorções pode fornecer dicas valiosas para descobrir a estrutura de uma determinada molécula.

Nível de dificuldade:
Moderado

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Instruções

  1. 1

    Olhe para o espectro IV impresso correspondente à molécula. Geralmente, a transmitância em % (a porcentagem de luz IV emitida que realmente passou pela amostra) está no eixo y e o número de onda no x. Esse valor do número de onda corresponde a 1 dividido pelo comprimento de onda, então, ondas mais curtas estão no lado esquerdo do gráfico e as mais longas no direito. Uma linha irregular e acidentada percorre o gráfico perto da parte superior do eixo das ordenadas e cai repentinamente quando chega-se em uma menor porcentagem de transmitância, fazendo um contorno de um vale ou um desfiladeiro. Essas quedas repentinas são chamadas de picos, porque elas denotam os comprimentos de onda/números de onda onde a amostra absorveu um pouco ou a maioria da luz infravermelha que passou por ela. Um pico realmente profundo é de intensidade forte, um que vai apenas até a metade do eixo y é de intensidade moderada, ao passo que um pico que desce até 1/4 ou 1/3 do eixo é de intensidade fraca.

  2. 2

    Procure por picos em regiões características do gráfico. As vibrações esticadas são as mais fáceis de serem identificadas. Aqui vão algumas ligações ou grupos funcionais que possam estar presentes na molécula, além de alguns picos típicos de cada um deles:

    Álcool: pico forte e amplo no alcance de 3200 a 3650 nm (nota: aqui, todos os números são números de ondas). Alcanos: pico estreito e intenso com duas ou três bandas em 2850 a 3000 nm. Alcenos: pico estreito de média intensidade, entre 3020 e 3100 nm, junto com um pico de força variável entre 1630 e 1680 nm. Aminas: pico fraco (ou dois picos, se for NH2) entre 3300 a 3500 nm. Aldeídos e cetonas: pico intenso e agudo entre 1690 e 1750 nm. Ésteres: pico forte entre 1735 e 1750 nm, além de apresentar um pico com duas bandas na região de 1000 a 1300 nm. Alcinos: pico forte e agudo perto de 3300 nm, junto com um pico de força variável perto de 2100 a 2250 nm. Ácidos carboxílicos: pico forte e amplo na região de 2500 a 3300 nm, junto com um pico intenso perto de 1705 a 1720 nm e um médio próximo a 1210 e 1320 nm.

  3. 3

    Não tente identificar grupos que correspondem a cada ligação do espectro e não perca muito tempo em picos abaixo de 1500. A região abaixo desse número é chamada de região "fingerprint", já que as absorções desse ponto podem ser úteis na determinação da compatibilidade entre dois espectros IV e podem indicar se eles pertencem ao mesmo composto ou não. Esse torna-se, então, um bom método para identificar compostos de algumas amostras - mas não é muito bom para indicar grupos funcionais. Assim, em geral, é melhor descartar a maioria dos picos abaixo de 1500, com a exceção daqueles mencionados acima. Lembre-se de que o objetivo final é encontrar picos que confirmem a presença de um determinado grupo funcional.

Dicas & Advertências

  • Confira o link abaixo na seção de Referências para figuras de alguns espectros IV e exercícios práticos. Assim como qualquer outro assunto em química orgânica, o melhor jeito de acostumar-se com espectros IV é praticando.

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