Spectroscopia în Infraroșu

proape toti compusii care prezinta legaturi covalente, fie ele organice sau anorganice, absorb diferitele frecvente ale radiatiei electromagnetice in regiunea infrarosu a spectrului electromagnetic. Aceasta regiune se gaseste intre domeniul vizibil si cel al microundelor. El se intinde intre 0,8 si 200 ?, fiind subdivizat in zone: IR apropiat, IR si IR indepartat. Importanta deosebita pentru chimia organica prezinta domeniul cuprins intre 2,5 ?m si 25 ?m (1 ?m = 10-6m), considerat ca domeniu infrarosu propriu-zis.

In figura 1 este ilustrata relatia dintre regiunea IR si alte regiuni ale spectrului electromagnetic.

Figura 1. Spectrul electromagnetic

Din figura se observa ca lungimea de unda (?) este invers proportionala cu frecventa (?), ?= c/ ?, unde c= viteza luminii. De asemenea, energia este direct proportionala cu frecventa: E= h ?, unde ?= constanta lui Planck. Pornind de la ultima ecuatie, se observa ca cea mai mare energie de radiatie corespunde regiunii de raze X a spectrului, respectiv energia trebuie sa fie

joasa

inalta

Frecventa (?)

Energie

RAZE-X

ULTRAVIOLET

INFRAROSU

MICRO-

UNDE

RADIO

FRECVENTA

Ultraviolet

Vizibil

Vibratie

infrarosu

Rezonanta

Magnetica

nucleara

200 nm

400 nm

800 nm

2.5 ?m

15 ?m

1 m

5 m

scurta

lunga

Lungime de unda (?)

inalta

joasa

Albastru

Rosu

[Type text]

2

suficient de mare pentru a distruge legaturile. La capatul opus al spectrului electromagnetic, undele radio au energii foarte joase, suficiente numai pentru a determina tranzitii nucleare sau electronice, fiind vorba de rezonanta de magnetica nucleara RMN sau rezonanta electronica de spin (RES).

Spectrofotometru IR simplificat

Figura 2. Spectrofotometru IR simplificat

Radiatia IR de frecvente mai mici decat 100 cm-1 este absorbita si convertita de catre o molecula organica in energie de rotatia moleculara. Aceasta absorbtie este cuantificata, prin urmare spectrul va consta din linii distincte.

Radiatia IR din intervalul 10000 - 100 cm-1 este absorbita si convertita de o molecula organica in energie de vibratie moleculara. Aceasta absorbtie este de asemenea cuantificata, insa spectrele vibrationale apar mai degraba ca benzi decat ca linii deoarece o singura schimbare de energie vibrationala este insotita de un numar de schimbari de energii rotationale. Interes prezinta in special benzile de vibratie-rotatie din domeniul 4000-400 cm-1. Frecventa sau lungimea de unda a absorbtiei depinde de masele relative ale atomilor, de constantele de forta ale legaturilor si de geometria atomilor.