Espectroscopia
La espectroscopia es el estudio de la luz en función de la longitud de la onda que se ha emitido, reflejado o brillado a través de un sólido, líquido o gas. Para analizar la sustancia química se calienta, porque las cosas calientes brillan y cada sustancia química brilla de forma diferente. Las distintas longitudes de onda del resplandor conforman un espectro de color que difiere en algunos detalles de otras sustancias químicas. La espectroscopia separa y mide el brillo de las diferentes longitudes de onda. Puede identificar las sustancias químicas de una mezcla y determinar algunas otras cosas, como el grado de calor de la cosa.
La espectroscopia permite a los científicos investigar y explorar cosas que son demasiado pequeñas para ser vistas a través de un microscopio, como las moléculas, y las partículas subatómicas aún más pequeñas como los protones, neutrones y electrones. Existen instrumentos especiales para medir y analizar estas ondas luminosas.
La llama del alcohol y su espectro
Métodos
La espectroscopia infrarroja mide la luz en el espectro electromagnético infrarrojo. Lo más destacado de la espectroscopia IR es que resulta muy útil para identificar los grupos funcionales de las moléculas orgánicas. La absorción de la luz infrarroja por parte de las moléculas orgánicas provoca vibraciones moleculares. Las frecuencias vibracionales son únicas para los grupos funcionales individuales. El espectro IR viene dado gráficamente por la transmitancia (%) frente al número de onda (cm-1)
La cristalografía de rayos X permite observar la estructura de una molécula cristalina. La nube de electrones de cada átomo difracta los rayos X, revelando así las posiciones de los átomos. En este método se pueden cristalizar y utilizar diversas moléculas inorgánicas y orgánicas, como el ADN, las proteínas, las sales y los metales. La muestra utilizada para el análisis no se destruye.
La espectroscopia ultravioleta-visible utiliza la luz visible y ultravioleta para observar la cantidad de una sustancia química en un líquido. El color de la solución es la base del funcionamiento del UV-Vis. El color de la solución con la que estamos trabajando está coloreado debido a su composición química. Así que la solución absorbe algunos colores de luz y refleja otros colores, la luz que refleja es el color de la solución. La espectroscopia UV-Vis funciona haciendo pasar la luz a través de una muestra de la solución y determinando la cantidad de luz que absorbe la solución.
La resonancia magnética nuclear permite observar los núcleos. Utiliza las propiedades magnéticas de ciertos núcleos, los más comunes son 13el C y el1 H. El instrumento de RMN genera un gran campo magnético que hace que los núcleos actúen como pequeñas barras magnéticas. Los núcleos se alinean con el campo magnético del instrumento o contra él. En este punto tenemos dos posibles orientaciones los núcleos podrían estar en α o β. A continuación los núcleos son expuestos a ondas de radio que hacen que α pase a la orientación β. Cuando se produce este cambio se emite energía y se detecta. Los datos se interpretan gráficamente (Intensidad frente a desplazamientos químicos en ppm) mediante un sistema informático. La RMN no destruye la muestra que se utiliza para el análisis. A continuación se muestra un sistema de RMN de 900 MHz.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la espectroscopia?
R: La espectroscopia es el estudio de la luz en función de la longitud de la onda que se ha emitido, reflejado o brillado a través de un sólido, líquido o gas.
P: ¿Por qué los químicos calientan una sustancia química durante la espectroscopia?
R: Cada sustancia química brilla de forma diferente cuando se calienta, y la espectroscopia analiza el brillo de la sustancia química para determinar su espectro de color de longitud de onda, que difiere de los demás.
P: ¿Cómo diferencia la espectroscopia las distintas sustancias químicas?
R: La espectroscopia separa y mide el brillo de las diferentes longitudes de onda del resplandor de las sustancias químicas.
P: ¿Qué puede determinar la espectroscopia además de identificar sustancias químicas?
R: La espectroscopia puede determinar lo caliente que está lo que se está analizando.
P: ¿Cuál es la ventaja de la espectroscopia?
R: La espectroscopia permite a los científicos investigar y explorar cosas que son demasiado pequeñas para ser vistas a través de un microscopio, como las moléculas y las partículas subatómicas.
P: ¿Qué se necesita para medir y analizar las ondas luminosas en espectroscopia?
R: Se necesitan instrumentos especiales para medir y analizar las ondas luminosas en espectroscopia.
P: ¿Cuáles son algunos ejemplos de partículas subatómicas que pueden investigarse mediante espectroscopia?
R: Las partículas subatómicas como los protones, los neutrones y los electrones pueden investigarse mediante espectroscopia.
