introdução a espectroscopia, Slides de Química Orgânica

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CQ130 – Espectroscopia I

Profa. Ana Luísa Lacava Lordello

Cronograma de Atividades

Fórmula Molecular : O que se

pode aprender com elas?

 Métodos Quantitativos (Clássicos e Modernos) para

determinação da Fórmula molecular

 Clássicos:

 Análise elementar qualitativa e quantitativa (microanálise)

→ Fórmula empírica.

 Modernos:

 Espectrometria de Massas → Fórmula Molecular (juntando

com os dados da microanálise)

Determinação de Fórmula Empírica

 A primeira etapa envolvida na caracterização de um composto orgânico, refere-se a determinação de sua fórmula empírica.

 A fórmula empírica mostra a número relativo ou a proporção dos átomos presentes na molécula.

 A fórmula empírica da glicose é: CH 2 O, informando que os átomos estão na proporção de 1:2:1.

 A determinação da fórmula empírica necessita inicialmente das porcentagens dos constituintes C, H, N, O e S presente na molécula, o que pode ser feito utilizando-se um analisador elementar.

Em 100 g temos: 77,8 g de C, 11,8 g de H e 10,4 g de O

Assim, Número de mols de átomos de C = 77,8/12,01 = 6, Número de mols de átomos de H = 11,8/1,0 = 11, Número de mols de átomos de O = 10,4/16 = 0, Para obter a fórmula empírica dividimos cada número pelo menor valor: C = 6,48/0,65 = 9,96 = 10 H = 11,8/0,65 = 18, O = 0,65/0,65 = 1

Portanto: a razão entre os átomos C:H:O é: 10:18: Assim, a fórmula empírica é: C 10 H 18 O e a fórmula molecular ????

Qual o número de mols de C, H e O

presente em 100g de Eucaliptol?

Fórmula Empírica X Fórmula Molecular

 A fórmula empírica nos fornece as razões inteiras entre os átomos presentes na molécula. Para determinar a fórmula molecular é necessário saber a massa molecular da substância. Este valor pode ser obtido através da espectrometria de massas !!!

C 10 H 18 O (154,249 g/mol) ou C 20 H 36 O 2 (308,498 g/mol) ou C 30 H 54 O 3 (462,747 g/mol)

Espectroscopia

Espectro Electromagnético

 Radiações electromagnéticas são caracterizadas pelo

 Comprimento de onda (λ): distância entre dois pontos na mesma fase da onda.

 Frequência ( n ): número de ciclos que passam num ponto fixo, por segundo.

 Energia do Fóton  = h n (ev ou J)

Energia da Radiação Eletromagnética

 Todos os comprimentos de onda do espectro eletromagnético têm associados uma certa quantidade de energia, dada por:

Onde:

 h = constante de Plank;

 c = velocidade da luz,

 l = comprimento de onda.

l

n

c

h

E h

Radiação Eletromagnética

• Raios-X são as radiações mais energéticas e que causam ionização;
• Radiações UV-Vísivel causam transições eletrônicas dentro das moléculas;
• Radiações IV causam vibrações moleculares
• Radiações rádio (são de muito baixa energia) causam transições de spin nuclear. São usadas no RMN.

Processos de Absorção

 A radiação eletromagnética pode interagir com a matéria, sendo assim absorvida.

 Exemplo:

Transição eletrônica (radiação uv/visível)

Princípios da Espectroscopia no UV-Vis

Transições Eletrônicas

Estado Fundamental

Estado Excitado

Cromóforo – Grupo de átomos responsáveis por transições

eletrônicas