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A espectroscopia no infravermelho, também conhecida como espectroscopia no infravermelho, pode revelar as estruturas de compostos químicos ligados covalentemente, como compostos orgânicos. Assim, para estudantes e pesquisadores que sintetizam esses compostos em laboratório, torna-se uma ferramenta útil para verificar os resultados de um experimento. Diferentes ligações químicas absorvem diferentes frequências de infravermelho, e a espectroscopia de infravermelho mostra vibrações nessas frequências (exibidas como números de onda), dependendo do tipo de ligação.
Função
A espectroscopia de infravermelho serve como uma ferramenta útil na caixa de ferramentas dos químicos para identificar compostos. Não fornece a estrutura exata de um composto, mas mostra a identidade dos grupos funcionais, ou frações, em uma molécula - os diferentes segmentos da composição das moléculas. Como uma ferramenta inexata, a espectroscopia de infravermelho funciona melhor quando usada em conjunto com outras formas de análise, como a determinação do ponto de fusão.
Na química profissional, o IR saiu de moda em grande parte, substituído por métodos mais informativos, como a espectroscopia de RMN (ressonância magnética nuclear). Ele ainda desfruta de uso frequente em laboratórios de estudantes, pois a espectroscopia de infravermelho continua sendo útil na identificação de características importantes de moléculas sintetizadas em experimentos de laboratório, de acordo com a Universidade Colorado de Boulder.
Método
Geralmente, o químico tritura uma amostra sólida com uma substância como o brometo de potássio (que, como um composto iônico, não aparece na espectroscopia de infravermelho) e a coloca em um dispositivo especial para permitir que o sensor brilhe através dela. Às vezes, ela ou ele mistura amostras sólidas com solventes como o óleo mineral (o que fornece uma leitura limitada e conhecida na saída do IR) para usar o método líquido, que envolve a colocação de uma amostra entre duas placas de sal prensado (NaCl, cloreto de sódio) para permitir a luz infravermelha a brilhar, de acordo com a Michigan State University.
Significado
Quando a luz infravermelha ou radiação atinge uma molécula, as ligações na molécula absorvem a energia do infravermelho e respondem vibrando. Geralmente, os cientistas chamam os diferentes tipos de vibrações de flexão, alongamento, balanço ou tesoura.
Segundo Michele Sherban-Kline, da Universidade de Yale, um espectrômetro de infravermelho possui uma fonte, um sistema óptico, um detector e um amplificador. A fonte emite raios infravermelhos; o sistema óptico move esses raios na direção correta; o detector observa mudanças na radiação infravermelha e o amplificador melhora o sinal do detector.
Tipos
Às vezes, os espectrômetros usam feixes únicos de infravermelho e os dividem em comprimentos de onda componentes; outros projetos usam duas vigas separadas e usam a diferença entre essas vigas depois que uma passa pela amostra para fornecer informações sobre a amostra. Os espectrômetros antiquados amplificavam o sinal opticamente, e os espectrômetros modernos usam a amplificação eletrônica para a mesma finalidade, de acordo com Michele Sherban-Kline na Universidade de Yale.
Identificação
A espectroscopia de IV identifica moléculas com base em seus grupos funcionais. O químico que usa espectroscopia de infravermelho pode usar uma tabela ou gráfico para identificar esses grupos. Cada grupo funcional possui um número de onda diferente, listado em centímetros inversos, e uma aparência típica - por exemplo, o trecho de um grupo OH, como o de água ou álcool, ocupa um pico muito amplo com um número de onda próximo a 3500, de acordo com Michigan. Universidade Estadual. Se o composto sintetizado não contiver nenhum grupo de álcool (também conhecido como grupos hidroxila), esse pico poderá indicar a presença inadvertida de água na amostra, um erro comum do aluno no laboratório.