Espectrometria do infravermelho

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Espectrometria do infravermelho 
CARACTERÍSTICAS GERAIS 
• Instrumento utilizado para caracterizar grupos 
funcionais; 
• Radiação eletromagnética, composto por força 
magnética e elétrica, ambas em posição 
perpendicular no gráfico; 
• Prática = referência + amostra; 
• 4000 – 400 cm-1 -> faixa de frequência; 
• Existem dois tipos de instrumentos para 
analisar a espectrometria do infravermelho: 
1) Espectrometria dispersivo 
2) Espectrometria de transformada de 
Fourier, este mais rápido e preciso para a 
análise. 
• O infravermelho promove uma vibração 
molecular; 
• A energia de radiação do infravermelho pode 
excitar transições vibracionais e transições 
rotacionais, exceto transições eletrônicas (esta 
ocorre na luz ultravioleta). 
• Impressão digital: permite determinar a 
estrutura existente na amostra. Esta está em 
torno de 900-1300 cm-1. 
Obs.: Dois compostos moleculares são incapazes de 
terem exatamente o mesmo espectro de 
infravermelho, exceto se estes forem enantiomeros. 
FREQUÊNCIA DE ABSORÇÃO 
• A frequência de absorção depende: 
1) Massa dos átomos envolvidos; 
2) Geometria dos átomos; 
3) Força das ligações; 
• A absorção máxima é identificada no ponto 
mínimo do gráfico denominado por pico. 
TIPOS DE VIBRAÇÃO MOLECULAR 
• Deformação axial ou estiramento -> esta 
ocorre na mesma direção do eixo da molécula. 
- Deformação axial simétrica: alteração ocorre 
em sentidos contrários, ou seja, as distâncias 
interatômicas aumentam ou diminuem 
simultaneamente. 
- Deformação axial assimétrica: Alteração 
ocorre no mesmo sentido, ou seja, uma 
distância interatômica aumenta e a outra 
diminui. 
 
• Deformação angular ou dobramento -> esta 
ocorre alteração angular dos átomos, sem 
alterar a posição relativa dos mesmos. 
- Deformação angular simétrica: alteração 
ocorre em sentidos contrários, promovendo o 
movimento de “tesoura”. 
- Deformação angular assimétrica: alteração 
ocorre no mesmo sentido, promovendo o 
efeito de “balanço”. 
 
Obs.: a deformação axial assimétrica tem maior 
energia que a deformação axial simétrica. Além disso, 
a deformação axial é mais energética que a 
deformação angular. 
CÁLCULO MATEMÁTICO
 
• De acordo com a equação acima, a massa 
reduzida e a frequência apresentam valores 
inversamente proporcionais. 
• Quanto maior for a constante de força elástica 
(K), maior será a frequência e, 
consequentemente, a energia. 
• Quanto maior for o número de ligações entro 
átomos, maior será a energia e a constante de 
força elástica. Desta forma, se uma ligação 
simples tiver o valor da constante sendo K, 
espectrometria do infravermelho 
uma ligação dupla entre os mesmos átomos 
terá 2k, e uma ligação tripla terá 3k. 
Obs.: A ressonância reduz a constante de força k e 
a absorção desloca-se para uma frequência mais 
baixa. 
LIGAÇÕES DUPLAS 
• C=C -> banda fraca próxima de 1650 cm-1. 
LIGAÇÕES TRIPLAS 
• C  N -> absorção média, fina e próxima a 
2250 cm-1. 
• C  C -> absorção fraca, fina e próxima a 2150 
cm-1. 
• Verificar a existência de C-H acetilênica 
próxima de 3300 cm-1. 
COMPOSTOS AROMÁTICOS 
• Apresenta bandas de combinação entre as 
faixas 2000 – 1800 cm-1; 
• -CH: 700-690 cm-1. 
• C=C: 1600-1450 cm-1. 
 
• Posição Orto: 
- Presente abaixo de 800 cm-1. 
- Apenas um pico. 
 
 
 
• Posição Meta: 
- Faixas próximas de 800 cm-1. 
- Apresenta três picos. 
 
• Posição para: 
- Faixas próximas acimas de 800 cm-1. 
ANÁLISE DE GRUPOS CARBONILADOS 
• Espectro de absorção infravermelha notável; 
• Grupos funcionais que apresentam carbonila: 
aldeídos, cetonas, ácido carboxílico, dentre 
outros. 
• Faixa espectrométrica -> 1630 – 1850 cm-1 
 
 
ÁCIDOS CARBOXÍLICOS 
• A hidroxila está entre 3300 – 2500 cm-1. 
 
 
ALDEÍDOS 
• Grupo carbonila na região entre 1800-1600cm-
1. 
• A substituição do hidrogênio alfa por um 
átomo eletronegativo aumenta a frequência 
de absorção 
• Presença de C-H entre as faixas 2850-250 cm-1. 
• No gráfico, está do lado direito das absorções 
C-H sp2 alifático. 
 
CETONAS 
• Carbonila em torno de 1725 cm-1. 
 
AMINAS 
 
ALCOOIS E FENÓIS 
• O pico de absorção da hidroxila é muito 
pronunciado entre a região 3590 – 3650 cm-1. 
• C-O está presente na região 1000-1200 cm-1.