Espectroscopia por Infra Vermelho - Resumo

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Espectroscopia por Infra Vermelho
A espectroscopia de infravermelho é uma técnica analítica que identifica a presença de estruturas moleculares em uma amostra. 
Ao realizar uma análise utilizando essa técnica, é obtida uma resposta que pode identificar a amostra ou a existência de grupos químicos específicos presentes nela, revelando importantes informações sobre sua constituição.
Podem ser utilizadas três regiões do infravermelho, que apresentam radiações com diferentes níveis de energia: 
· Infravermelho distante (far-infrared), com número de onda inferior a 400 cm–1; 
· Infravermelho médio (mid-infrared), com número de onda entre 4.000 e 400 cm–1; 
· Infravermelho próximo (near-infrared), com número de onda entre 13.000 e 4.000 cm–1.
Aplicações:
· Auxilia diretamente na identificação total ou parcial de uma amostra, servindo para a aferição da pureza de uma substância química ou mesmo para o acompanhamento do resultado de uma reação química orgânica. 
· Ela pode também fornecer dados de quantificação de um composto disperso em uma amostra. 
· Nessa técnica é possível analisar qualquer tipo de amostra, em qualquer estado (líquido, sólido, gasoso, pastoso, pó́, filmes, fibras), desde que seja utilizado o acessório apropriado durante a amostragem.
· Confirmação de identidade de uma amostra.
· Identificação da estrutura de substância.
Vantagens
· Utilizado em várias áreas.
· Rápido, fácil e sensível.
· Baixo custo.
Desvantagens
· Não detecta íons e moléculas homo nucleares diatômicas.
· Não se aplica a substâncias impuras (porque aparece tudo no mesmo espectro).
· Espectro eletromagnético: Quanto menor o comprimento de onda maior a frequência.
Frequência de vibração aumenta quando temos ligação tripla. Diminui quando temos ligação simples. Para a massa atômica, quanto maior o peso molecular menor é a frequência.
Identificação de amostras desconhecidas:
O espectro de infravermelho de uma amostra fornece informações de como a molécula do analito interage com a radiação do infravermelho. 
Logo, cada tipo de estrutura, cada molécula, cada composto terá́ o seu próprio espectro de infravermelho. Em outras palavras, existe um espectro único para cada tipo de molécula existente.
Ou seja: não existem compostos quimicamente diferentes que venham a apresentar o mesmo espectro no infravermelho. Assim como não existem duas pessoas no mundo com a mesma impressão digital, não existem dois compostos que apresentem espectros iguais. 
O caráter único do espectro de infravermelho serve para identificar uma amostra desconhecida por meio de uma comparação entre o espectro da amostra e uma biblioteca de espectros obtidos a partir de produtos de elevada pureza.
Identificação de grupos funcionais:
Um espectro de infravermelho pode revelar quais são os grupos funcionais que participam da estrutura do analito. 
Por exemplo: as ligações do grupo funcional carbonila (C=O) absorvem radiação em uma faixa que vai aproximadamente de 1.800 a 1.600 cm–1 do espectro de infravermelho.
A localização exata do pico varia dependendo da função orgânica na qual este grupo está́ inserido. Sejam aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, haletos ácidos e amidas, cada um absorverá energia em um comprimento de onda específico.
As análises de infravermelho também podem ter o propósito de quantificar a presença de grupos químicos na amostra. Essa determinação está associada ao fator linear existente entre a quantidade de energia absorvida por um determinado grupo químico e a sua concentração na amostra. 
A linearidade existente entre a concentração do analito e a quantidade de energia absorvida por este no infravermelho segue o princípio da Lei de Lambert-Beer, que prega que quanto mais concentrado for o analito, maior será a absorção de energia por parte dele.
Intensidade das bandas
Quanto maior a transmitância menor a intensidade. Está diretamente relacionada com a concentração da molécula na amostra.
 A alteração no momento dipolar causada pelo aumento da vibração intramolecular. Quanto maior a polaridade mais intensa é a banda.
· VS – Muito intensa
· S – Intensa
· M – Média
· W – Fraca
· BR – Larga
Aspectos Físico-Químicos
Na espectroscopia de infravermelho, uma porção de radiação contendo comprimentos de onda característicos do infravermelho interage com as ligações químicas que constituem as moléculas do material a ser analisado.
O processo de absorção da radiação do IV por moléculas é baseado nas seguintes condições:
 A ligação química que absorve energia da radiação na região do IV deve possuir um momento dipolar que é modificado no instante da absorção da radiação. 
Este momento dipolar existe em ligações químicas que possuem átomos com uma certa diferença de eletronegatividade.
 A radiação incidente na matéria deve possuir uma frequência igual à frequência de vibração das ligações químicas apresentadas nas moléculas.
 Como condição complementar para que ocorra esse acoplamento de energia, os movimentos vibratórios nas moléculas devem possuir características assimétricas que causem momento dipolar.