11: Espectroscopia Infrarroja y Espectrometría de Masas
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Objetivos de aprendizaje
Después de leer este capítulo y completar TODOS los ejercicios, un estudiante puede ser capaz de
- correlacionar regiones del espectro electromagnético con técnicas espectroscópicas - consulte la sección 11.1
- explicar cómo funciona un espectrómetro IR y la región IR interactúa con compuestos orgánicos - consulte la sección 11.2
- explicar el papel de la asimetría en la absorción de IR - consulte la sección 11.3
- interpretar espectros IR - consulte las secciones 11.4, 11.5 y 11.6
- expalin cómo funciona un espectrómetro de masas - consulte la sección 11.7
- explicar la fuente del pico base y el ion molecular en un espectro de masas - consulte la sección 11.7
- correlacionar la fuerza de unión con los patrones de fragmentación - consulte la sección 11.8
- usar patrones de fragmentación para dilucidar las características estructurales de los compuestos orgánicos - consulte la sección 11.9
- explicar cómo se puede usar la masa de alta resolución para determinar fórmulas químicas - consulte la sección 11.10
- 11.1: El espectro electromagnético y la espectroscopia
- La espectroscopia es un método experimental utilizado por los químicos para dilucidar información estructural. La interacción entre un compuesto o muestra y una región seleccionada del espectro electromagnético se puede medir tanto cualitativa como cuantitativamente.
- 11.2: Espectroscopia infrarroja (IR)
- La región infrarroja del espectro electromagnético hace que los enlaces asimétricos se estiren, doblen y/o vibren. Esta interacción se puede medir para ayudar a dilucidar las estructuras químicas.
- 11.3: Vibraciones IR activas e IR-inactivas
- La asimetría y polaridad aumentan la fuerza de absorción IR (infrarrojo activo). Los enlaces dobles y triples simétricos carbono-carbono no absorberán la luz IR y se denominan “inactivos infrarrojos”.
- 11.4: Interpretación de espectros IR
- Se explica el análisis e interpretación de los espectros IR para varios compuestos.
- 11.5: Espectros infrarrojos de algunos grupos funcionales comunes
- Una de las aplicaciones más comunes de la espectroscopia infrarroja es la identificación de compuestos orgánicos. Se muestran y discuten los espectros IR para las clases principales de moléculas orgánicas.
- 11.6: Resumen y consejos para distinguir entre grupos funcionales carbonilo
- Este resumen incluye la información mínima que se necesita memorizar para interpretar los espectros IR en la química orgánica del primer año junto con algunos consejos sobre cómo distinguir entre los diferentes grupos funcionales que contienen al menos una característica estructural carbonilo.
- 11.7: Espectrometría de Masas - una introducción
- La espectrometría de masas es un método analítico que emplea ionización y análisis de masas de compuestos para determinar la masa, fórmula y estructura del compuesto que se analiza. Un analizador de masas es el componente del espectrómetro de masas que toma masas ionizadas y las separa en función de las relaciones de carga a masa y las emite al detector donde son detectadas y luego convertidas a una salida digital.
- 11.8: Patrones de fragmentación en espectrometría de masas
- Al interpretar los patrones de fragmentación, como cabría esperar, los enlaces carbono-carbono más débiles son los que tienen más probabilidades de romperse.
- 11.9: Patrones útiles para la elucidación de estructuras
- El reconocimiento de patrones es el mejor amigo de un estudiante de química, especialmente al analizar e interpretar espectros de masas.
- 11.10: Determinación de la Fórmula Molecular por Espectrometría de Masas de Alta Resolución
- La espectrometría de masas de alta resolución puede determinar fórmulas moleculares distinguiendo entre las masas de compuestos en función de la distribución isotópica de cada elemento en el compuesto.