Espectroscopia no infravermelho – grupos funcionais, vibrações de ligação e gases de efeito estufa
QuímicaQuímica orgânicaIdades 16–17
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Entre para usarVeja espectros de IV esquemáticos de 4000 a 500 cm⁻¹ de dez compostos orgânicos, mova um cursor para ler as bandas e compare-as com uma tabela de correlação (O–H, N–H, C–H, C≡N, C=O, C=C, C–O, região de impressão digital); depois, faça um quiz para identificar grupos funcionais. Outras telas modelam uma ligação que vibra como uma mola, a absorção de IV por CO₂, H₂O e CH₄ no efeito estufa e um espectro UV-visível que relaciona a cor absorvida com a cor observada.
Aula: Espectroscopia no infravermelho e identificação de grupos funcionais
O que mostra
A radiação infravermelha faz as ligações covalentes vibrarem. Uma ligação só absorve na frequência da sua própria vibração de estiramento ou de deformação, que depende da força da ligação e das massas dos átomos; por isso cada grupo funcional absorve numa faixa típica de números de onda: uma banda O–H larga em 3230–3550 cm⁻¹ nos álcoois, uma O–H muito larga em 2500–3300 cm⁻¹ nos ácidos carboxílicos e uma C=O intensa em 1680–1750 cm⁻¹. A região de impressão digital, abaixo de 1500 cm⁻¹, é única para cada composto. A mesma física explica por que CO₂, H₂O e CH₄ são gases de efeito estufa e N₂ e O₂ não são.
Como usar
Na tela Ver espectro de IV, escolha uma Molécula, marque Tabela de correlação e mova o cursor sobre o espectro para ler números de onda; com Comparar com você sobrepõe um segundo composto. Em Quiz de grupos funcionais, leia o espectro desconhecido e clique em uma família; Nova pergunta traz outra. Em Vibração de ligação, ajuste o Número de onda do IV até a linha de absorção e mude a Constante de força k. Depois explore Gases de efeito estufa e UV-visível e cor.
Parâmetros que você pode mudar
- Tela Ver espectro de IV, Quiz de grupos funcionais, Vibração de ligação, Gases de efeito estufa, UV-visível e cor
- Molécula exibida hexano, hex-1-eno, metilbenzeno (tolueno), etanol, propanal, propanona (acetona), ácido propanoico, etanoato de etila (acetato de etila), propan-1-amina, etanonitrila (acetonitrila)
- Comparar com (nenhuma), hexano, hex-1-eno, metilbenzeno (tolueno), etanol, propanal, propanona (acetona), ácido propanoico, etanoato de etila (acetato de etila), propan-1-amina, etanonitrila (acetonitrila)
- Ligação que vibra C–H, C–D (deutério), O–H, N–H, C–O, C=C, C=O, C≡N
- Gás Dióxido de carbono (CO₂), Vapor de água (H₂O), Metano (CH₄), Nitrogênio e oxigênio (N₂, O₂)
- Espécie colorida (UV-visível) Íon permanganato MnO₄⁻ (KMnO₄), Íon [Cu(H₂O)₆]²⁺ (solução de CuSO₄), Complexo [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺, Íon dicromato Cr₂O₇²⁻, β-caroteno (na cenoura), Clorofila a
Perguntas para explorar
- Como você distingue um álcool de um ácido carboxílico usando só a banda O–H?
- Que banda distingue um aldeído de uma cetona, e onde ela aparece?
- Por que CO₂ e H₂O absorvem radiação infravermelha e N₂ e O₂ não?
