Sabe-se que o espectro no Infravermelho pode ser dividido em duas áreas, explique essa separação de regiões no espectro, suas utilidades e suas limitações. Cite exemplo de moléculas orgânicas para embasar sua resposta.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente falar que o espectro infravermelho (IR) é dividido em duas regiões principais, explicando como rola essa separação, pra que serve cada uma e quais as limitações de cada uma. Também tem que citar exemplos de moléculas orgânicas pra ilustrar a ideia. Matéria: espectroscopia vibracional no IR. O que vamos precisar?
- Noções de número de onda (em cm⁻¹)
- Conceitos de vibrações fundamentais, sobretons e bandas de combinação
- Como essas vibrações aparecem no espectro (faixas de absorção)
Passo 2
A divisão “clássica” é assim:
- Região do Near-IR (próximo-IV): de aproximadamente
até - Aqui não aparecem as vibrações fundamentais, e sim sobretos (1ª, 2ª…) e bandas de combinação de modos vibracionais.
- Região do Mid-IR (infravermelho médio): de
até - Nessa faixa a gente vê as vibrações fundamentais dos enlaces (estiramentos, deformações, torções etc.).
Em termos de teoria, quando uma molécula absorve IR, ela passa de um nível vibracional para outro. No Mid-IR a gente vê a transição do nível vibracional fundamental (v=0 → v=1). No Near-IR, ocorrem transições tipo v=0 → v=2,3… (sobretos) e mistura de modos (bandas de combinação).
Passo 3
Utilidades:
- Mid-IR (fundamental):
• Identificação de grupos funcionais – por exemplo, pico forte de C=O em cetonas aparece perto de.
• Região “impressão digital” (aprox.a ): cada molécula tem padrão único. - Near-IR (sobretos):
• Bom pra análise quantitativa em linha de produção (tipo controle de umidade em grãos).
• Penetração maior na amostra (útil pra alimentos, tecidos).
Passo 4
Limitações:
- Mid-IR:
• Água absorve forte (região– ), atrapalha análise de soluções aquosas.
• Precisa de preparo (pastilha de KBr, película fina etc.) - Near-IR:
• Bandas largas e sobrepostas → identificação qualitativa difícil.
• Absorção menor (ε baixa), então sensibilidade ruim sem técnicas de multivariada.
Passo 5
Exemplos de moléculas orgânicas:
- Etanol (CH₃CH₂OH):
• No Mid-IR você vê O–H largo em– e C–O em – .
• No Near-IR aparece overtone do estiramento O–H perto de. - Acetona (CH₃COCH₃):
• Pico C=O forte em(Mid-IR).
• No Near-IR bandas de combinação de C–H em torno de. - Benzeno (C₆H₆):
• Regiões de anel aromático eme (Mid-IR).
Resposta
O infravermelho se divide basicamente em Near-IR (
–
, com sobretos e bandas de combinação) e Mid-IR (
–
, com vibrações fundamentais). No Mid-IR a gente identifica grupos funcionais e obtém a “impressão digital” da molécula (ex.: pico C=O em
em acetona; O–H em etanol). No Near-IR, apesar de não ser tão específico (bandas largas, ε baixa), dá pra fazer análises quantitativas rápidas (ex.: umidade em grãos), usando calibrações multivariadas. Limitações envolvem forte absorção da água no Mid-IR e dificuldade de atribuir bandas no Near-IR devido à sobreposição.