¿Qué mide la espectroscopia infrarroja?

¿Qué mide la espectroscopia infrarroja?
Anonim

Me gusta pensar que mide la sombra de una molécula.

Ciertos enlaces en una molécula vibran a ciertas velocidades / conformaciones cuando se irradian por radiación infrarroja. Se utiliza principalmente junto con resonancia magnética nuclear o espectrometría de masas para identificar compuestos desconocidos en química analítica orgánica o inorgánica.

Espectroscopia infrarroja (IR) mide el cambio en el momento dipolar de las moléculas debido a la irradiación con luz en las frecuencias que activan las transiciones entre los niveles de energía vibracional.

los picos que se muestran en un espectro IR se encuentran en el rango # 400 - "4000 cm" ^ (- 1) # más o menos, y están dados por la transición de un nivel de energía vibracional a otro.

Cuando aterrizamos en un frecuencia de resonancia a medida que exploramos el rango de frecuencias, que corresponde a la frecuencia de un modo vibratorio de la molécula. Algunos ejemplos se muestran a continuación de metano:

Típicamente medimos absorciones. Por simplicidad, un oscilador anharmónico lineal no giratorio Tiene niveles de energía dados a segundo orden por:

#tildeE_ (upsilon) = tildeomega_e (upsilon + 1/2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 #

dónde:

  • # tildeomega_e # Es la frecuencia vibracional fundamental de la molécula en su posición de equilibrio (sin desplazamiento).
  • # tildeomega_echi_e # es la constante de anarmonicidad de la molécula en su posición de equilibrio (sin desplazamiento).

Aquellos transiciones de absorción estan dados por

#color (azul) (tildenu_ (upsilon-> upsilon + 1)) = tildeomega_e (upsilon + 1 + 1/2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1 + 1/2) ^ 2 - tildeomega_e (upsilon + 1 / 2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e (upsilon + 3/2 - upsilon - 1/2) + tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 - tildeomega_echi_e (upsilon + 3/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e + tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 - (upsilon + 3/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e + tildeomega_echi_e upsilon ^ 2 + upsilon + 1/4 - upsilon ^ 2 - 3upsilon - 9/4 #

# = color (azul) (tildeomega_e -2tildeomega_echi_e (upsilon + 1) #