Química Orgânica: Uma Aprendizagem Baseada em Solução de Problemas (Vol. 2, 3ª Edição)
Capítulo 1 Espectroscopia No IV
Você alguma vez se perguntou como os químicos podem determinar se uma reação formou ou não o produto desejado? No seu livro-texto, você vai aprender muitas reações. E uma pergunta óbvia deve ser: “como os químicos sabem que aqueles são os produtos da reação?”
Até uns 50 anos atrás, era realmente MUITO difícil determinar as
estruturas dos produtos de uma reação. Os químicos frequentemente perdiam muitos meses, e até anos, elucidando a estrutura de um composto simples. Porém, as coisas ficaram muito mais simples com o advento da espectroscopia. Hoje em dia, a estrutura de um composto pode ser determinada em minutos. A espectroscopia é, sem dúvida, uma das mais importantes ferramentas disponíveis para a determinação da estrutura de um composto. Foram ganhos muitos prêmios Nobel nas últimas décadas por químicos que foram os pioneiros na aplicação da espectroscopia.
A ideia básica por trás de todas as formas de espectroscopia é que a
radiação eletromagnética (luz) pode interagir com a matéria de maneiras previsíveis. Considere a analogia simples vista a seguir: imagine que você tenha 10 amigos e sabe os tipos de produtos de padaria que cada um deles gosta de comer todas as manhãs. O João sempre come um bolinho de chocolate, o Pedro sempre come um pãozinho francês, a Maria sempre come um docinho de amora etc. Agora imagine que você entra na padaria logo depois de ela abrir e alguém diz que alguns dos seus amigos já estiveram na padaria. Examinando o que está faltando na padaria, você poderia imaginar qual dos seus amigos acabou de estar ali. Se você vir que falta um bolinho de chocolate, então, deduzirá que o João esteve na padaria antes de você.
Esta simples analogia desaparece quando você realmente entra nos
detalhes da espectroscopia, mas a ideia básica é um bom ponto de partida. Quando a radiação eletromagnética interage com a matéria, são absorvidas certas frequências, enquanto outras frequências não são. Analisando quais as frequências que foram absorvidas (quais frequências estão faltando assim que a luz atravessa uma solução contendo o composto desconhecido), podemos obter informações úteis sobre a estrutura do composto.
Você pode se lembrar das aulas de ciências do Ensino Médio que a faixa
de todas as frequências possíveis (da radiação eletromagnética) é conhecida como espectro eletromagnético, que é dividido em diversas regiões (incluindo raios X, luz UV, luz visível, radiação infravermelha, micro-ondas e ondas de rádio). São utilizadas diferentes regiões do espectro eletromagnético para investigar diferentes aspectos da estrutura molecular, conforme se vê na tabela a seguir:
Tipos de Região do Espectro Informações Obtidas
Espectroscopia Eletromagnético
Espectroscopia de RMN Ondas de Rádio O arranjo especí co de todos os
átomos de carbono e hidrogênio do
composto
Espectroscopia no IV Infravermelha Os grupos funcionais presentes no
composto