0607F07
description
Transcript of 0607F07
![Page 1: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/1.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 1
Espectroscopia de IV
•A espectroscopia de infravermelhos (IV) baseia-se na observação de que as ligações químicas apresentam frequências específicas às quais vibram, a níveis de energia bem definidos. Estas frequências de vibração, ou frequências de ressonância, são determinadas pela forma da molécula, pelos seus níveis de energia e pela massa dos átomos que a constituem.
•As frequências de ressonância de uma ligação química estão relacionadas, numa primeira aproximação, com a força da ligação e a massa dos átomosem cada extremidade. Deste modo, cada frequência da vibração pode ser associada a um tipo específico de ligação química.
•Para que um modo vibracional seja activo no IV tem que estar associado a variações do momento dipolar da molécula.
![Page 2: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/2.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 2
•A radiação electromagnética é constituída por um campo eléctrico oscilante e um campo magnético oscilante, perpendiculares um ao outro. O campo eléctrico oscilante interfere com o momento dipolar da molécula e esta interferência é detectada.
Espectroscopia de IV
![Page 3: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/3.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 3
Nº de onda = 1 / Comprimento de onda em cm
Região Comprimentos de onda (μm) Números de onda (cm-1)
Próximo 0.78 - 2.5 12800 - 4000
Médio 2.5 - 50 4000 - 200
Longínquo 50 -1000 200 - 10
Regiões do espectro da luz que correspondem a radiação no infravermelho:
Espectroscopia de IV
![Page 4: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/4.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 4
Espectroscopia de IV
![Page 5: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/5.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 5
Symmetrical stretching Asymmetrical stretching
Rocking Scissoring Twisting Wagging
Moléculas diatómicas simples têm apenas uma ligação que se pode deformar (estirar). Moléculas com maior número de átmos têm maior número de ligações, e as vibraçõespodem estar coordenadas. Assim, podem-se observar absorções de IV a frequênciascaracterísticas, relacionadas com os grupos químicos que estão na constituição da molécula. Os átomos do grupo CH2, por exemplo, podem vibrar de 6 maneiras diferentes, como se apresenta:
Espectroscopia de IV
![Page 6: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/6.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 6
Para obter o espectro de infravermelhos de uma amostra, faz-se passar através daamostra um feixe de luz infravermelha, e mede-se a quantidade de energia absorvidapela amostra a cada comprimento de onda. A partir desta informação obtém-se o espectro de transmissão ou de absorção, que mostra os comprimentos de onda do IV a que a amostra absorve radiação. Pode-se então interpretar que tipos de ligaçõesquímicas estão presentes.
Espectroscopia de IV
![Page 7: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/7.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 7
Esta técnica apenas funciona para ligações covalentes, sendo por isso usadaprincipalmente em química orgânica. Os espectros são mais difíceis de interpretarquanto maior o número de ligações activas no IV existirem na molécula, e exigemque a amostra se encontre livre de contaminações. Quanto mais complexa a estrutura molecular, maior o número de bandas de absorção e mais complexo é o espectro de IV.
Espectroscopia de IV
![Page 8: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/8.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 8
Bandas principais no espectro de infravermelho:
Espectroscopia de IV
![Page 9: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/9.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 9
Grupo Principais bandas de Transmição (cm-1)-CH3 2962 2872 1460 1375
-CH2- 2926 2863 1455
-O-H 3350+/-150
-C-O- 1050-1150
anelaromático 3050+/-50 1601 1500 730 690
-C=O Esta ligação encontra-se em vários tipos de gruposfuncionais:
cetona 1725-1665
ácidocarboxílico 1720-1670
éster 1750-1715
Espectroscopia de IV
![Page 10: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/10.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 10
Espectroscopia de IV
![Page 11: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/11.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 11
Espectroscopia de IV
![Page 12: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/12.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 12
Cyclohexanol
Espectroscopia de IV
![Page 13: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/13.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 13
Polietileno de baixa densidade
Espectroscopia de IV
![Page 14: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/14.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 14
Polipropileno
4400.0 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 450.00.1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
64.1
cm-1
%T
Espectroscopia de IV
![Page 15: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/15.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 15
Poliestireno
Espectroscopia de IV
![Page 16: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/16.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 16
Espectroscopia de IV - ATR A reflectância total atenuada (attenuated total reflectance, ATR) é uma técnica de contacto muito usada para a análise de superfícies de polímeros. Utiliza um cristal com um índice de refracção muito elevado (superior ao da amostra) e baixa absorção na região do infra-vermelho. A profundidade de penetração depende de diversos factores, entre os quais o ângulo de incidência do feixe e o índice de refracção da amostra, mas é aproximadamente igual ao comprimento de onda da radiação IV.
Existem equipamentos que produzem reflexões múltiplas no cristal e outros apenas com uma reflexão.
![Page 17: 0607F07](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110204/563dba8e550346aa9aa6a542/html5/thumbnails/17.jpg)
18/12/06 Maria da Conceição Paiva 17
Infrared SpectroscopyEsta técnica tem o problema de ser difícil a reprodução da pressão exercida sobre a amostra, variando a área de contacto entre a amostra e o cristal. O sinal obtido não varia linearmente com a concentração, de modo que é preciso ser muito cauteloso na forma como se obtém informação quantitativa.
Os cristais normalmente utilizados são de seleneto de zinco (ZnSe), germânio (Ge) ou diamante.
A profundidade de penetração do feixe na amostra pode ser calculada usando a seguinte relação:
( ) 21212
21 sin2 nn
d p−
=θπ
λ
λ= comprimento de onda da radiação no ar
θ= ângulo de incidência
n1 = índice de refracção do cristal
n12 = razão entre o índice de refracção daamostra e o do cristal