La espectroscopía infrarroja, también conocida como espectroscopía IR, puede revelar las estructuras de los compuestos químicos unidos covalentemente, como los compuestos orgánicos. Como tal, para los estudiantes e investigadores que sintetizan estos compuestos en el laboratorio, se convierte en una herramienta útil para verificar los resultados de un experimento. Diferentes enlaces químicos absorben diferentes frecuencias de infrarrojos, y la espectroscopía infrarroja muestra vibraciones en esas frecuencias (visualizadas como "números de onda") según el tipo de enlace.

Función

La espectroscopía infrarroja sirve como una herramienta útil herramienta en la caja de herramientas del químico para identificar compuestos. No da la estructura exacta de un compuesto, sino que muestra la identidad de los grupos funcionales, o restos, en una molécula: los diferentes segmentos de la composición de la molécula. Como una herramienta tan inexacta, la espectroscopia IR funciona mejor cuando se utiliza junto con otras formas de análisis, como la determinación del punto de fusión.

En la química profesional, el IR ha pasado en gran parte de moda, reemplazado por métodos más informativos como la RMN (Resonancia magnética nuclear espectroscópica. Todavía goza de uso frecuente en laboratorios de estudiantes, ya que la espectroscopía IR sigue siendo útil para identificar características importantes de moléculas sintetizadas en experimentos de laboratorio de estudiantes, según la Universidad de Colorado Boulder.

Método

Generalmente, el químico muele una muestra sólida con una sustancia como el bromuro de potasio (que, como compuesto iónico, no aparece en la espectroscopía IR) y la coloca en un dispositivo especial para permitir que el sensor brille a través de ella. Algunas veces él o ella mezcla muestras sólidas con solventes como aceite mineral (que da una lectura limitada y conocida en la impresión IR) para usar el método líquido, que consiste en colocar una muestra entre dos placas de sal prensada (NaCl, cloruro de sodio) para permitir la luz infrarroja brillará, según la Michigan State University.

Significado

Cuando la 'luz' infrarroja o la radiación golpea una molécula, los enlaces en la molécula absorben la energía del infrarrojo y responden por vibración. Comúnmente, los científicos llaman a los diferentes tipos de vibraciones dobladas, estiradas, oscilantes o de tijera.

Según Michele Sherban-Kline en la Universidad de Yale, un espectrómetro IR tiene una fuente, un sistema óptico, un detector y un amplificador. La fuente emite rayos infrarrojos; el sistema óptico mueve estos rayos en la dirección correcta; el detector observa cambios en la radiación infrarroja, y el amplificador mejora la señal del detector.

Tipos

A veces los espectrómetros usan rayos simples de infrarrojos y luego los dividen en longitudes de onda componentes; otros diseños usan dos haces separados y usan la diferencia entre esos haces una vez que uno ha pasado a través de la muestra para proporcionar información sobre la muestra. Los espectrómetros anticuados amplificaron la señal de manera óptica, y los espectrómetros modernos usan la amplificación electrónica para el mismo propósito, según Michele Sherban-Kline en la Universidad de Yale.

Identificación

La espectroscopía IR identifica las moléculas en función de su grupos funcionales. El químico que utiliza la espectroscopía IR puede usar una tabla o gráfico para identificar estos grupos. Cada grupo funcional tiene un "número de onda" diferente, enumerado en centímetros inversos, y una apariencia típica; por ejemplo, el tramo de un grupo OH, como el de agua o alcohol, ocupa un pico muy ancho con un número de onda cerca de 3500, según a la Universidad Estatal de Michigan. Si el compuesto sintetizado no contiene ningún grupo alcohólico (también conocido como grupos hidroxilo), este pico puede indicar la presencia inadvertida de agua en la muestra, un error común del alumno en el laboratorio.