Espectroscòpia IR, Absorció de Radiació i Propietats Atòmiques

Efecte de la Radiació Infraroja (IR) en Molècules

Quan un compost químic absorbeix radiació infraroja, es produeixen canvis d’energia vibracional a causa de les deformacions dels enllaços per tensió i flexió. Això provoca un salt des del nivell fonamental de l’energia vibracional a un nivell excitat.

Interpretació de l'Espectre IR

L’espectre IR obtingut per un compost es caracteritza per una sèrie de pics de diferents alçades, que corresponen a les diferents transicions vibracionals dels enllaços de la molècula.

• Informació clau: Aporta informació sobre els tipus d’enllaços presents en una molècula.

Per què s'Absorbeixen Longituds d'Ona Específiques?

Les molècules absorbeixen només certes longituds d’ona perquè, per passar d’un nivell d'energia vibracional a un altre, cal una determinada energia (la diferència entre les energies vibracionals dels dos nivells). Aquesta energia és aportada per una determinada longitud d’ona de radiació, que és l'única que pot ser absorbida.

Absorció de Radiació Visible (Vis)

Quan una molècula absorbeix radiació visible (Vis), es produeixen canvis d’energia electrònica (canvis d’energia dels electrons externs de la molècula). Això provoca un salt des del nivell fonamental d’energia electrònica a un nivell excitat.

Fórmules relacionades: v = c / λ i E = h · v

Espectrometria de Masses: Origen dels Pics

Els pics d’un espectre de masses es generen a partir de la formació de fragments de la molècula amb càrrega positiva, normalment unitària (+1).

Model Atòmic i Propietats de Càrregues Elèctriques

A menor radi atòmic, l’electró més extern està més a prop del nucli perquè la força d’atracció entre ells és major (segons la llei de Coulomb). Per tant, l’electró costa més d'arrencar i requereix una major energia d’ionització.

Justificació de les Tendències del Radi Atòmic

1. Diferent nivell quàntic (Per grup o columna)

   A major nivell quàntic, l’electró més extern es troba en una capa més allunyada del nucli i, per tant, el radi atòmic és major.

2. Mateix nivell quàntic (Per període o fila)

   Tot i tenir l’electró més extern en el mateix nivell quàntic, en l’element amb més protons i electrons la força d’atracció entre aquests és major i, per tant, el radi atòmic és menor.

3. Mateix element, diferent càrrega (Ions)

   La força d’atracció del nucli (càrrega nuclear efectiva) és menor en aquell amb més electrons. Per tant, les repulsions entre els electrons augmenten, fent que se separin i així augmentant el radi atòmic (aplicable a la comparació d'un àtom neutre amb el seu anió).