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Copy of Espectroscopia

La espectroscopía es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia.
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on 2 March 2013

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Es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia. Espectroscopia Integrantes del equipo: Adriana Hernández García A00397714
Karla Flores A01191684
Natalia Villarreal A00813769
Selene Hernández A01196339
Andrea Peraldí A01191234
Ma. Fernanda Malagón A01089589
Daniela Cantú Marroquín A00813757
Nancy Moreno A01191116
Daniela Garza Rodríguez A01191052 Introducción * La espectroscopia es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia.

*El estudio de los espectros, se basa en que cada elemento químico tiene su espectro característico.

*El instrumento que realiza estas mediciones es un espectrómetro, espectrofotómetro o espectrógrafo. ¿Cómo se comporta la materia
ante la radiación electromagnética? Métodos Electroscópicos Radiación electromagnética * Constituida por ondas que se propagan en el espacio a una determinada velocidad.

* Se manifiesta de diversas maneras como calor radiado, luz visible, rayos X o rayos gamma.

*Se puede propagar en el vacío. Métodos ópticos de análisis * Aquellos que miden la radiación electromagnética que emana o interactúa con la materia

* Objetivo: la medida de la radiación que es emitida, absorbida, o transmitida al interactuar
el campo eléctrico o magnético de la
radiación con los campos eléctricos o magnéticos de la materia. * Los métodos ópticos
se dividen en dos:
espectroscópicos y
no espectroscópicos Espectroscópicos: Existe intercambio de energía entre la radiación electromagnética y la materia (Puede ser a nivel atómico o molecular) No
Espectroscópicos: No hay intercambio de energía. Ocurren cambios en la dirección o en las propiedades físicas de la radiación electromagnética. * Absorción: miden la radiación absorbida por átomos, moléculas o iones.
* Emisión: mide la radiación emitida por átomos, moléculas o iones. Los métodos espectroscópicos permiten realizar análisis cualitativos y cuantitativos de muestras tanto orgánicas como inorgánicas •Dispersión
•Refracción
•Difracción
•Rotación óptica Espectro Electromagnético * Es la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas
* Se observa por medio del espectroscopio.
* Se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Comportamiento de la materia
ante la radiación electromagnética * Las energías dentro del rango ultravioleta-visible excitan los electrones a niveles de energía superiores dentro de las moléculas.

* La radiación electromagnética es detectada por el ojo humano y percibida como luz visible.

* En los microondas ciertas moléculas absorben energía y se calientan.

* Las transiciones nucleares son mucho más energéticas que las transiciones electrónicas. Espectro electromagnético:
luz visible * La radiación electromagnética con una longitud de onda entre aproximadamente 400 nm y 700 nm es detectado por el ojo humano y percibida como luz visible. Espectro electromagnético:
luz visible * Los rayos ultravioleta, son la radiación cuya longitud de onda es más corta que el extremo violeta del espectro visible.
* Las frecuencias más altas tienen longitudes de onda más cortas, y las frecuencias inferiores tienen longitudes de onda más largas. Propiedades de las ondas Electromagnéticas * Amplitud (Y): Es la medida de la magnitud de la máxima perturbación del medio producida por la onda.
* Frecuencia (U): Número de ciclos que completa la onda en un intervalo de tiempo.
* Longitud (A): La longitud de una onda viene determinada por la distancia entre los puntos inicial y final de un ciclo Espectros moleculares de absorción en diferentes regiones electromagnéticas Elucidación estructural de compuestos orgánicos Espectroscopia de Infrarrojo (IR) Espectroscopia de Infrarrojo * La región de infrarrojo es uno de los métodos espectroscópicos más comunes en Química Orgánica.

* Este tipo de espectroscopia se basa en la absorción de la radiación infrarroja por las moléculas en vibración.

* La frecuencia o longitud de onda de cada modo de absorción es función de
1. la masa relativa de los átomos
2. la constante de fuerza de los enlaces covalentes
3. la geometría de la vibración

* Esto hace posible asignar frecuencias características de alargamiento y flexión a grupos funcionales específicos. Región de Infrarrojo * La región del infrarrojo del espectro corresponde a frecuencias que van desde 8 x 10-5 cm a 8 x 10-2 cm.
* En la región de los grupos funcionales la posición del pico de absorción es mayor o menor dependiendo solamente del grupo funcional donde llega la absorción y no de la estructura molecular completa. Región de Infrarrojo * Los fotones producidos en el IR poseen poca energía como para producir transiciones eléctricas pero pueden provocar que los enlaces se estiren y doblen, es decir, pueden causar vibración en las moléculas en las cuales los átomos cambian su posición relativa, ésta es la base de la espectroscopia en el infrarrojo, que las posiciones relativas de los átomos en una molécula no están exactamente fijas o rígidas sino que fluctúan continuamente como consecuencia de multitud de diferentes tipos de vibración.
* La energía necesaria para provocar estas vibraciones es característica del tipo de átomos y del tipo de enlace que los mantiene unidos. Espectro de Infrarrojo * Cada absorción observable en el espectro corresponde a una vibración determinada de algún enlace dentro de la molécula.
* Los espectros de infrarrojo se representan como gráficas de absorbencia frente a longitud de onda.
* Una sustancia definida puede identificarse por su espectro infrarrojo. Estos espectros pueden ser considerados como las huellas digitales de dicha sustancia.
* El espectro infrarrojo es una de las propiedades más características de un compuesto ya que no existen dos espectros iguales para dos compuestos diferentes.
•A partir de los espectros se pueden inferir las estructuras moleculares; para ello se requiere un modelo en el cual basar los cálculos. Espectro Infrarrojo * Representación gráfica de valores de onda o de frecuencia con respecto al % de transmitancia.
* En el eje Y se encuentra el por ciento de la transmitancia
* En el eje X se encuentra el número de onda en cm-1 (es igual al recíproco de la longitud de onda en cm) Ejemplos * O–H alcohol 3610-3670 cm-1
* C=O carbonilo 1780-1640 cm-1
* C=C alqueno 1645 cm-1
* C–N aminas alifáticas 1020-1220 cm-1 http://photometrics.net/analytical-techniques/fourier-transform-infrared-ftir-spectroscopy Vibración de moléculas * Una molécula absorberá la energía de luz infrarroja necesaria para que suceda una transición vibracional de la molécula. La molécula comienza a vibrar de una determinada manera gracias a la energía que se le suministra mediante luz infrarroja.

* Pueden distinguirse dos tipos básicos de vibraciones:

* Vibraciones de tensión: son cambios en la distancia interatómica a lo largo del eje del enlace entre dos átomos.

* Vibraciones de flexión: están originadas por cambios en el ángulo que forman dos enlaces. http://www.ehu.es/imacris/PIE06/web/IR.htm Conclusión La espectroscopia es uno de los métodos de identificación de elementos y moléculas más útiles y potentes que existen. Tiene aplicaciones en química, física y astronomía, entre otras disciplinas científicas. Consiste en el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante. Es importante ya que los espectros son característicos de cada elemento y nos sirven para conocer las propiedades físicas y químicas de elementos y moléculas, como los niveles energéticos en átomos y grupos funcionales en moléculas. Bibliografía . Dra. Mónica L. Casella. Introducción a los Métodos Ópticos de Análisis. <http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa3/Clases_Teoricas/INTRODUCCION_A_LOS_METODOS_OPTICOS_DE_ANALISIS.pdf>.
2. N/A. Química analítica II. Métodos Ópticos de Análisis. Universidad Nacional de Colombia. <http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2001184/lecciones/Cap04/04_01_01.htm>.
3. Jones, Xavier. "Los Fundamentos: Espectroscopía." Los Átomos De Demócrito. N.p., 6 Oct. 2007. Web. 12 Nov. 2012. 4. <http://labquimica.wordpress.com/2007/10/06/los-fundamentos-espectroscopia/>.
4. "Espectro Electromagnético." Espectrometria.com. N.p., n.d. Web. 12 Nov. 2012. <http://www.espectrometria.com/espectro_electromagntico>.
5. "2.2. Conceptos Sobre Las Ondas Electromagnéticas." Conceptos Sobre Las Ondas Electromagnéticas. N.p., n.d. Web. 12 Nov. 2012. <http://nacc.upc.es/navegacion-aerea/x360.html>.
6. "Espectroscopia Fundamentos." Http://www.uam.es/. N.p., n.d. Web. 11 Nov. 2012. <http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/lhh345a/leccion2.pdf>.
7. “Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy” . Photometrics.net. N.p., n.d. Web. 12 Nov. 2012. <http://photometrics.net/analytical-techniques/fourier-transform-infrared-ftir-spectroscopy>.
8. “Espectro Infrarrojo”. Ecured.cu. N.p., n.d. Web. 12 Nov. 2012. <http://www.ecured.cu/index.php/Espectro_infrarrojo>.
9. “Espectroscopia Infrarroja [IR]”. Ehu.es. N.p., n.d. Web. 12 Nov. 2012.
<http://www.ehu.es/imacris/PIE06/web/IR.htm>. Espectro de absorción y emisión * Cada elemento químico posee una distribución característica de la radiación electromagnética.

* El espectro que emite, permite identificar la composición de una sustancia.

* Los espectros de emisión están formados por varias líneas de longitud de onda determinada separadas por zonas oscuras. Estas líneas muestran la estructura molecular. ...Introducción
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