Se presenta información general sobre lo que es la espectroscopia infrarroja, en que se fundamenta y las aplicaciones que puede tener, al igual que algunos conceptos básicos que se usan en ella.

1. Espectroscopia
Infrarroja
Los Mochis, Sinaloa al 07 de Mayo de 2021.
Integrantes:
- Armenta Fernández Luz Melisa
- Ruiz Ramirez Adela Guadalupe
- Ruiz Pacheco Nora Luz
- Leyva Molina Alejandra
- Villela Rosas Rocio Guadalupe
Asignatura: Quimica Organica
Profesor: Jesus Emanuel Montiel Morales

2. Radiación infrarroja
La radiación infrarroja o radiación térmica es un tipo de radiación electromagnética de
mayor longitud de onda que la luz visible. Los procesos de calentamiento con
emisores de infrarrojos destacan por una alta rentabilidad, debido a que la energía del
calor se transmite a través de emisiones electromagnéticas. El cuerpo irradiado
absorbe la emisión infrarroja y la transforma en calor.
La radiación infrarroja se encuentra en el intervalo de 13000 y 10 cm-1 o, entre 0.77 y
1000 μm.
En función de las distintas aplicaciones de la espectroscopia de infrarrojo por
conveniencia la radiación infrarroja se ha clasificado en tres intervalos: infrarrojo
cercano, infrarrojo medio e infrarrojo lejano.

3. ¿Qué es?
La espectroscopia infrarroja es la medida de la
interacción de la radiación infrarroja con la
materia por absorción, emisión o reflexión. Se
utiliza para estudiar e identificar sustancias
químicas o grupos funcionales en forma sólida,
líquida o gaseosa. Es un tipo de espectroscopia
vibracional, y proporciona información sobre los
grupos funcionales presentes.

4. Qué estudia?
La espectroscopia infrarroja, también conocida
como FTIR (del inglés, Fourier Transform Infra-
Red) o simplemente IR, estudia los fenómenos
de interacción entre la radiación de origen
infrarrojo y la materia. Esencialmente la energía
de la radiación, localizada en determinada
longitud de onda del infrarrojo, es absorbida
por una molécula (o parte de ella) que se
encuentra vibrando en su estado basal a la
misma longitud de onda que la radiación
infrarroja incidente, provocando con ello un
cambio en la intensidad de la vibración.
Todos los enlaces de una molécula van a sufrir
transiciones vibracionales, cada una con una
frecuencia y característica determinada, y cada
una de las transiciones va a provocar una banda
de absorción, el espectro IR registrará estas
bandas.

5. ¿En que se fundamenta?
Se fundamenta en la absorción de la radiación IR por las
moléculas en vibración. Una molécula absorberá la energía de
un haz de luz infrarroja cuando dicha energía incidente sea igual
a la necesaria para que se de una transición vibracional de la
molécula. Es decir, la molécula comienza a vibrar de una
determinada manera gracias a la energía que se le suministra
mediante luz infrarroja.
Pueden distinguirse dos categorías básicas de vibraciones: de
tensión y de flexión.
- Las vibraciones de tensión son cambios en la distancia
interatómica a lo largo del eje del enlace entre dos átomos.
- Las vibraciones de flexión están originadas por cambios en el
ángulo que forman dos enlaces.

6. Regla de oro en la espectroscopia infrarroja
No todas las vibraciones serán activas en una molécula,
solamente lo serán aquellos enlaces en los que cambie
el momento dipolar durante la interacción con la energía
infrarroja.

7. Momento dipolar
Una condición necesaria para que se produzca una vibración en una molécula al incidir
sobre ella un haz de energía infrarroja es la presencia de momentos dipolares. Sí el
momento dipolar es nulo no hay absorción de energía infrarroja, caso contrario, habrá
absorción de energía infrarroja.
Momento dipolar nulo
Momento dipolar
¿Qué es un momento dipolar?
Se define como momento dipolar
químico (μ) a la medida de la
intensidad de la fuerza de
atracción entre dos átomos. Es la
expresión de la asimetría de la
carga eléctrica en un enlace
químico.
¡El momento dipolar se genera debido al
desbalanceo de las cargas eléctricas!

8. Técnicas de medida para la obtención de espectros IR :
Transmisión : En este método de medida la radiación IR atraviesa la muestra registrándose la
cantidad de energía absorbida por la muestra. A partir de la comparación de la radiación registrada
tras atravesar la muestra, con un experimento de referencia se obtiene el espectro IR. Esta técnica
permite analizar con los accesorios adecuados, muestras gaseosas, líquidas y sólidas. En caso de
muestras sólidas, éstas se muelen junto con KBr en polvo (ópticamente transparente) y se prensa para
obtener una pastilla delgada que se expone a la radiación

9. Reflexión : La radiación infrarroja
es reflejada sobre la muestra.
Analizando la radiación reflejada y
comparándola con la radiación
incidente se obtiene información
molecular de la muestra. Para
utilizar esta técnica de medida la
muestra debe ser reflectante o
estar colocada sobre una superficie
reflectante.

10. Modo ATR : Es un modo de muestreo en el que el haz IR
se proyecta en un cristal de alto índice de refracción. El
haz se refleja en la cara interna del cristal y crea una
onda evanescente que penetra en la muestra. Ésta debe
estar en íntimo contacto con el cristal. Parte de la
energía de la onda evanescente es absorbida y la
radiación reflejada (con la información química de la
muestra) es conducida al detector. Se trata de un
método muy versátil que permite la medida de muestras
líquidas y sólidas sin prácticamente preparación de las
mismas.

11. Aplicaciones
•Caracterización e identificación de materiales
• Polímeros y plásticos
• Sólidos inorgánicos (minerales, catalizadores,
materiales compuestos…)
•Análisis de productos farmacéuticos y de síntesis.
•Análisis de contaminantes
•Ciencia Forense (identificación)
•Biomedicina (análisis de tejidos)
•Conservación artística (análisis de pigmentos, materiales
utilizados…)
•Industria del reciclaje (identificación de materiales
poliméricos)
•Agricultura y alimentación (IR cercano)
•Seguimiento de procesos químicos
• Polimerizaciones, curado, reticulaciones…
• Reacciones catalíticas.

12. Requisitos de las muestras
•Las muestras deben entregarse adecuadamente
etiquetadas, envasadas y acondicionadas para asegurar su
identificación, integridad y conservación durante el transporte
y garantizar la seguridad del personal que lo realiza.
•Las muestras pueden ser sólidas o líquidas, así como geles
o espumas.
•Las muestras solidas pueden estar en forma de polvo o
piezas.
•Las piezas rígidas así como vidrios frágiles no flexibles no
se pueden analizar por el método ATR.
•En el caso de piezas estas no presentarán unas
dimensiones superiores a 5 x 5 x 2 cm, aproximadamente.
•No se pueden analizar disoluciones acuosas salvo las que
presenten una concentración de analito muy elevada.

13. Espectrómetro infrarrojo
El equipo donde se lleva a cabo la interacción
entre la materia (muestra) y la radiación
infrarroja es un espectrómetro de infrarrojo.
Actualmente a estos equipos también se les
conoce como espectrómetros de infrarrojo con
transformada de Fourier, o como
espectrómetros FTIR (del inglés Fourier
Transform Infrared). El resultado de la
interacción entre la muestra y la energía en
infrarrojo se lee en un espectro de infrarrojo.

14. Espectrómetro infrarrojo

15. Referencias Bibliográficas
 Super User. (2019). Espectroscopia de infrarrojo. Cicy.mx. https://www.cicy.mx/unidad-de-
materiales/servicio/espectroscopia-de-infrarrojo
 Técnicas - Espectroscopia Infrarroja - Caracterización de Materiales Cristalinos. (2021).
Ehu.eus. http://www.ehu.eus/imacris/PIE06/web/IR.htm
 https://ciatej.mx/files/divulgacion/divulgacion_5a43b7c09fdc1.pdf
 https://www.slideshare.net/clauciencias/bloque-iii-enlace-quimico-parte-ii-2017