Guía de Ejercicios para la unidad curricular de Análisis Instrumental II, Unidad V: Espectrometría de Absorción en el Infrarrojo, pertenecientes al Programa Nacional de Formación en Sistemas de Calidad y Ambiente. Instituto Universitario de Tecnología del Estado Bolívar.

1. Prof. José Luis Castro Soto
Lcdo. en Química
PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN SISTEMAS DE CALIDAD Y AMBIENTE
GUÍA DE EJERCICIOS: ANÁLISIS INSTRUMENTAL
UNIDAD V: ESPECTROMETRÍA DE ABSORCIÓN EN EL INFRARROJO
1. ¿Qué entiende usted por radiación infrarroja?
2. ¿En qué consiste la espectroscopia infrarroja?
3. ¿Cuál es la importancia de la espectrometría de absorción en el infrarrojo?
4. ¿Qué condiciones deben cumplirse para que una molécula absorba radiación infrarroja?
5. Calcule los modos normales de vibración para las siguientes moléculas:
a) H2O b) CH4 c) HF d) CO2 e) CH3CH2CH3
f) CH3CHCH2 g) CH2CH2 h) CHCH i) CH3CH2OH j) CH3OH
6. ¿En qué posiciones aproximadas absorberán en el infrarrojo los siguientes compuestos?
7. ¿Cuáles son las vibraciones básicas en las moléculas?
8. ¿Cree usted posible el estudio espectroscópico en el infrarrojo con longitudes de ondas en los rangos de
radiaciones del IR Cercano y en el IR Lejano)?
9. Indicar si las siguientes vibraciones serán o no activas en el infrarrojo
Molécula Modo de vibración
CH3-CH3 C - C tensión
CH3-CCl C - C tensión
SO2 Tensión simétrica
CH2=CH2 C - H tensión
10. Calcular el número de onda a partir de:
a) 2,5 μm b) 1000 μm c) 800 nm d) 15000 nm e) 50000 nm
f) 0,002 cm g) 10
−15
m h) 180 m i) 0,5 Km j) 2,5 Km
k) 30,0x10
18
Hz l) 384x101
2
Hz m) 30x10
6
s
-1
n) 650x10
3
s
-1
ñ) 30x10
3
Hz
o) N – H p) N – O q) As – O r) P – O s) C – S
t) C – C u) C = C v) C ≡ C w) C – H x) C – Cl
y) C – F z) H – Cl aa) H – F ab) C – O ac) C = O
ad) C - N ae) C - N af) C = N ag) C ≡ N ah) O – H
11. Calcule las frecuencias de onda a partir de:
a) 4000 cm
-1
b) 3000 cm
-1
c) 2000 cm
-1
d) 1500 cm
-1
e) 400 cm
-1
f) 500 cm
-1
g) 1300 cm
-1
h) 700 cm
-1
i) 1670 cm
-1
j) 10
−14
m
k) 4000 nm l) 25000 μm m) 15000 nm n) 500 cm ñ) 10000 cm

2. Prof. José Luis Castro Soto
Lcdo. en Química
12. Calcule los valores de las masas reducidas para:
a) C – C b) C = C c) C ≡ C d) C – H e) C – Cl
f) C – F g) H – Cl h) H – F i) C – O j) C = O
k) C - N l) C - N m) C = N n) C ≡ N ñ) O – H
o) N – H p) N – O q) As – O r) P – O s) C – S
13. Calcular la constante de fuerza para los siguientes casos:
a. El CO presenta un pico de absorción vibracional a 2170 cm
-1
.
b. El HCl gaseoso presenta un pico de absorción a 2890 cm
-1
debido a la vibración de tensión
hidrogeno/cloro.
c. El 2-metilpentano presenta un pico de absorción a 3000 cm
-1
, debido a tensión C-H (sp
3
).
14. Se muestran en la figura dos espectros de infrarrojo. Uno se corresponde con el espectro del ciclohexano, y
el otro con el ciclohexeno. Identifique razonadamente cada infrarrojo con su compuesto y asigne las
frecuencias de resonancia a los grupos y modos de vibración.

3. Prof. José Luis Castro Soto
Lcdo. en Química
15. En la siguiente tabla se muestra el intervalo de frecuencia de las bandas. El espectro de infrarrojo que se
representa a continuación. En él se observan una serie de bandas de absorción que se encuentran
numerados del 1 al 10.
Intervalo de frecuencia (cm
-1
) Enlace Tipo de vibración
3600-3200 O-H Tensión
3500-3200 N-H Tensión
3000-2800 C-H Tensión
1600-1700 O-H Flexión
1640-1550 N-H Flexión
1400-1200 C-H Flexión
1350-1000 C-N Flexión
900-800 As-O Tensión (simétrica)
700-750 As-O Tensión (asimétrica)
500-400 As-O Flexión
Comparando la posición de las bandas de absorción observadas en el espectro con la tabla de bandas
esperadas, realice la asignación y compruebe los grupos moleculares presentes en el compuesto:
Número Frecuencia (cm
-1
) Enlace Tipo de vibración
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

4. Prof. José Luis Castro Soto
Lcdo. en Química
16. ¿Qué grupos funcionales puede identificar en los siguientes espectros infrarrojos?
a. Propanal
b. Ácido propanoico
c. 2-pentanol

5. Prof. José Luis Castro Soto
Lcdo. en Química
d. Metanol
17. Identifique a cual especie química pertenece el siguiente espectro.
Bibliografía
Christian, G. (2009). Química Analítica (Sexta ed.). México: McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.
A. DE C. V.
Skoog, D.; Holler F. & Nieman, T. (2001). Principios de Análisis Instrumental. Quinta edición. McGRAW-HILL.
Madrid
Skoog, D.; West, D.; Holler F. & Crouch, S. (2005). Química Análitica. Octava edición. THOMSON. Madrid