1.1 Excitação Vibracional

Espectroscopia no UV-Vis Visível e Ultravioleta Qualquer sistema π presente no

composto

Não vamos considerar a espectroscopia no UV-Vis neste livro. O seu

livro-texto terá uma pequena seção sobre essa forma de espectroscopia. Neste capítulo, vamos nos concentrar nas informações que podem ser

obtidas com a espectroscopia no IV. O Capítulo 2 abordará a espectroscopia de RMN.

1.1 EXCITAÇÃO VIBRACIONAL

As moléculas podem armazenar energia de várias maneiras. Elas giram no espaço, suas ligações vibram como molas, seus elétrons podem ocupar uma série de orbitais moleculares possíveis etc. Segundo os princípios da mecânica quântica, cada uma destas formas de energia é quantizada. Por exemplo, uma ligação de uma molécula só pode vibrar em níveis de energia específicos:

As linhas horizontais neste diagrama representam os níveis de energia

vibracional permitidos para determinada ligação. A ligação fica restrita a estes níveis de energia, não podendo vibrar com uma energia que esteja entre os níveis permitidos. A diferença de energia (DE) entre os níveis de energia permitidos está associada à natureza da ligação. Se um fóton de luz possui exatamente esta quantidade de energia, a ligação (que já estava vibrando) pode absorver o fóton, promovendo uma excitação vibracional. Isto é, a ligação agora vai vibrar com mais energia (uma amplitude maior). A energia do fóton fica armazenada temporariamente como energia vibracional, até que a energia seja liberada de volta ao meio ambiente, geralmente na forma de calor.

As ligações podem armazenar energia vibracional de diversas maneiras.

Elas podem ser estiradas, de forma muito semelhante a uma mola que se estira, ou elas podem ser torcidas de várias maneiras. O seu livro-texto provavelmente terá imagens que ilustram estes diferentes tipos de excitação vibracional. Neste capítulo, vamos dedicar a maior parte da nossa atenção às vibrações de estiramento (em oposição às vibrações de torção), porque, em geral, elas fornecem as informações mais úteis.

Para toda ligação de uma molécula, a lacuna de energia entre os estados

vibracionais é muito dependente da natureza da ligação. Por exemplo, a lacuna de energia de uma ligação C—H é muito maior do que a lacuna de energia de uma ligação C—O: