IRAnalizador

Una molécula absorbe radiación infrarroja cuando la frecuencia de la luz coincide con la de una de sus vibraciones y esa vibración cambia el momento dipolar de la molécula. Por eso los enlaces muy polares (C=O, O–H, C–O, C–F) dan bandas intensas, y los enlaces simétricos (C≡C interno, C=C trans) dan bandas débiles o inexistentes.

Ley de Hooke. Un enlace se comporta aproximadamente como un resorte: ν̃ = (1 / 2πc) · √(k / μ), donde k es la constante de fuerza (orden de enlace) y μ la masa reducida de los átomos. De ahí que:

• Los enlaces con H (masa pequeña) aparecen a número de onda alto: O–H, N–H, C–H (3700–2700 cm⁻¹).
• Al aumentar el orden de enlace sube la frecuencia: C≡C ≈ 2150 > C=C ≈ 1650 > C–C ≈ 1000 cm⁻¹.
• Al aumentar la masa baja la frecuencia: C–H 3000 > C–D 2200; C–Cl 750 > C–Br 600 > C–I 500 cm⁻¹.
• Hibridación: C(sp)–H 3300 > C(sp²)–H 3100–3000 > C(sp³)–H 2960–2850 cm⁻¹ (más carácter s → enlace más corto y fuerte).

Factores que desplazan una banda. La conjugación baja la frecuencia de C=O y C=C (deslocaliza los electrones π); la tensión de anillo la sube en carbonilos cíclicos pequeños; los efectos inductivos de átomos electronegativos (Cl, O) la suben; los puentes de hidrógeno bajan y ensanchan las bandas O–H y N–H; la fase importa: en gas no hay asociación y aparecen bandas agudas con estructura rotacional (ramas P, Q, R).

Forma de trabajar. 1) Mire primero la región de grupos funcionales (4000–1500 cm⁻¹): ¿hay O–H/N–H? ¿C–H por encima o por debajo de 3000? ¿triples enlaces? ¿C=O? 2) Confirme con bandas secundarias (C–O de ésteres, doblete de Fermi del aldehído, flexiones fuera del plano del anillo). 3) Use la huella dactilar (1500–400 cm⁻¹) para comparar con espectros de referencia.

Sobre la simulación. El espectro simulado se construye con frecuencias de grupo empíricas (tablas de correlación con correcciones por conjugación, tensión de anillo, sustitución, puentes de hidrógeno y fase). Reproduce bien las bandas diagnósticas, pero no los acoplamientos finos de la huella dactilar; para ello compare siempre con un espectro experimental.