Laboratorio de análisis instrumental Practica 7 “Obtención de espectros IR de compuestos orgánicos ”

Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo[pic 1][pic 2]

Facultad de Ingeniería Química

Laboratorio de análisis instrumental

Practica 7

“Obtención de espectros IR de compuestos

orgánicos ”

Frida Atzin Ramírez Gutiérrez    

 Matricula: 1423969X

Semestre : 6          Sección: 02

Fecha de entrega:  2 de mayo de 2019

OBJETIVO

Que el alumno utilice el espectrofotómetro IR para la obtención de espectros IR de sustancias orgánicas

INTRODUCCIÓN

La región del infrarrojo del espectro corresponde a frecuencias que van desde 8 x 10-5 cm a 8 x 10-2 cm. Los aparatos de Infrarrojo trabajan a la mitad de esta región que corresponde a energías que van desde 1.1 hasta 11 kcal/mol. Los fotones que transporta la radiación infrarroja no tienen energía suficiente para provocar transiciones electrónicas pero si pueden conseguir vibraciones de los enlaces covalentes de las moléculas orgánicas. La energía necesaria para provocar una transición vibracional depende del tipo de átomos y del tipo de enlace que los mantiene unidos. Los átomos no se encuentran estáticos dentro de una molécula sino que están en movimiento constante unos respecto a otros, vibrando en torno a los enlaces que los unen a frecuencias constantes. A medida que los átomos se acercan unos a otros las fuerzas de repulsión aumentan y conforme se separan las interacciones de atracción disminuyen. Este movimiento de alargamiento y compresión alternantes (tensión) se parece al de dos esferas sujetas por un muelle.

Tipos de vibraciones.

 Podemos imaginar la vibración de dos átomos enlazados, H y Cl, como dos pesas unidas por un muelle que se estira y se contrae a una frecuencia υ. Según este modelo, la frecuencia de vibración de los dos átomos depende tanto de la fuerza del enlace como de sus pesos atómicos. De hecho, se ha demostrado que cumple la ley de Hooke, que explica el movimiento de un muelle. Cuando dos átomos de masa atómica diferente están unidos por un enlace, el átomo ligero se aleja más que el de mayor masa. La absorción de energía infrarroja da por resultado un aumento en la frecuencia de vibración. Si la molécula es biatómica, tal y como se muestra en la figura anterior (HCl), sólo existe un modo vibracional de tensión pero si la molécula está constituida por más de dos átomos puede haber dos modos vibracionales de tensión, si se tiene en cuenta las posiciones relativas de dos átomos unidos a un tercero. Por ejemplo, en el grupo metileno (-CH2-) del propano (CH3CH2CH3) los dos enlaces C-H del metileno pueden alargarse o contraerse de manera simétrica o no simétrica:

Tensión simétrica.[pic 3]

 Los dos átomos exteriores se alejan y se acercan al centro de forma simultánea

.

[pic 4]

Tensión asimétrica.

Uno de los átomos se acerca al centro mientras el otro se aleja. Además del estiramiento y comprensión del enlace hay otros modos vibracionales como el que provoca un cambio en el ángulo de enlace (flexión). Esta flexión del enlace modifica las posiciones relativas de dos átomos unidos a un tercero. del grupo metileno.

Flexión simétrica en el plano (“scissors”): [pic 5]

En este modo de vibración el ángulo de enlace aumenta y disminuye porque los dos átomos de los extremos se acercan o se alejan entre ellos. Este acercamiento-alejamiento se da en el mismo plano formado por los tres átomos. Este tipo de movimiento se asemeja la de las tijeras cuando se abren y se cierran.

Flexión asimétrica en el plano (“rock”): [pic 6]

En esta vibración el ángulo de enlace aumenta y disminuye porque el átomo central se acerca a uno de los dos extremos y por tanto se aleja del otro, manteniéndose siempre los tres átomos en el mismo plano, Su denominación rock viene de la similitud entre este movimiento vibracional y el movimiento de una pareja bailando rock-and-roll.

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