Spectroscopie

Spectroscopia este studiul luminii în funcție de lungimea undei care a fost emisă, reflectată sau străbătută printr-un solid, lichid sau gaz. Pentru a fi analizată, substanța chimică este încălzită, deoarece lucrurile fierbinți strălucesc și fiecare substanță chimică strălucește diferit. Diferitele lungimi de undă ale strălucirii formează un spectru de culori care diferă în anumite detalii de alte substanțe chimice. Spectroscopia separă și măsoară luminozitatea diferitelor lungimi de undă. Aceasta poate identifica substanțele chimice dintr-un amestec și poate determina alte lucruri, cum ar fi cât de fierbinte este un lucru.

Spectroscopia permite oamenilor de știință să investigheze și să exploreze lucruri care sunt prea mici pentru a fi văzute la microscop, cum ar fi moleculele și particulele subatomice și mai mici, cum ar fi protonii, neutronii și electronii. Există instrumente speciale pentru a măsura și analiza aceste unde luminoase.

Flacăra de alcool și spectrul său

Metode

Spectroscopia în infraroșu măsoară lumina în spectrul electromagnetic infraroșu. Punctul forte al spectroscopiei IR este faptul că este foarte utilă în identificarea grupărilor funcționale ale moleculelor organice. Absorbția luminii infraroșii de către moleculele organice provoacă vibrații moleculare. Frecvențele de vibrație sunt unice pentru grupurile funcționale individuale. Spectrul IR este dat grafic de transmitanța (%) în funcție de numărul de undă (cm-1).

Cristalografia cu raze X poate examina structura unei molecule cristaline. Norul de electroni al fiecărui atom difractează razele X, dezvăluind astfel poziția atomilor. Diferite molecule anorganice și organice pot fi cristalizate și utilizate în cadrul acestei metode, inclusiv ADN, proteine, săruri și metale. Proba utilizată pentru analiză nu este distrusă.

Spectroscopia ultraviolet-vizibil utilizează lumina vizibilă și ultravioletă pentru a analiza cantitatea de substanță chimică prezentă într-un lichid. Culoarea soluției reprezintă baza pentru modul în care funcționează UV-Vis. Culoarea soluției cu care lucrăm este colorată din cauza compoziției sale chimice. Astfel, soluția absoarbe unele culori de lumină și reflectă alte culori, iar lumina pe care o reflectă este culoarea soluției. Spectroscopia UV-Vis funcționează prin trecerea luminii printr-o mostră de soluție, apoi prin determinarea cantității de lumină absorbită de soluție.

Rezonanța magnetică nucleară poate examina nucleele. Aceasta utilizează proprietățile magnetice ale anumitor nuclee, cele mai comune fiind ¹³C și¹ H. Instrumentul RMN generează un câmp magnetic mare care face ca nucleele să se comporte ca niște mici magneți de bară. Nucleii se aliniază fie cu câmpul magnetic al instrumentelor, fie împotriva acestuia. În acest moment avem două orientări posibile în care nucleele ar putea fi în α sau β. În continuare nucleele sunt expuse la unde radio care fac ca α să treacă la orientarea β. Când are loc această schimbare, energia este emisă și detectată. Datele sunt interpretate grafic (intensitate vs. deplasări chimice în ppm) de către un sistem informatic. RMN nu distruge proba pe care o folosiți pentru analiză. Mai jos este prezentat un sistem RMN de 900 MHz.

Pagini conexe

Spectroscopia de absorbție
Spectroscopie astronomică
Spectroscopie în domeniul timpului
Spectroscopia electronică Auger

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este spectroscopia?

R: Spectroscopia este studiul luminii în funcție de lungimea undei care a fost emisă, reflectată sau strălucită printr-un solid, lichid sau gaz.

Î: De ce încălzesc chimiștii o substanță chimică în timpul spectroscopiei?

R: Fiecare substanță chimică strălucește diferit atunci când este încălzită, iar spectroscopia analizează strălucirea substanței chimice pentru a determina spectrul de culori al lungimii de undă care diferă de celelalte.

Î: Cum face spectroscopia diferența între diferite substanțe chimice?

R: Spectroscopia separă și măsoară luminozitatea diferitelor lungimi de undă ale strălucirii substanțelor chimice.

Î: Ce poate determina spectroscopia în afară de identificarea substanțelor chimice?

R: Spectroscopia poate determina cât de fierbinte este lucrul analizat.

Î: Care este avantajul spectroscopiei?

R: Spectroscopia permite oamenilor de știință să investigheze și să exploreze lucruri care sunt prea mici pentru a fi văzute la microscop, cum ar fi moleculele și particulele subatomice.

Î: Ce este necesar pentru a măsura și analiza undele luminoase în spectroscopie?

R: Sunt necesare instrumente speciale pentru a măsura și analiza undele luminoase în spectroscopie.

Î: Care sunt câteva exemple de particule subatomice care pot fi investigate prin spectroscopie?

R: Particulele subatomice, cum ar fi protonii, neutronii și electronii, pot fi investigate prin spectroscopie.