Graduação
  1. Química Geral  1.1. Introdução à Química  1.2. Estrutura Atômica  1.2.1. Partículas subatômicas  1.2.2. Modelo Atômico  1.2.3. Números quânticos  1.2.4. Configuração Eletrônica  1.2.5. Tendências periódicas  1.2.6. Isótopos e suas aplicações  1.3. Ligação Química  1.3.1. Ligação iônica  1.3.2. Ligações covalentes  1.3.3. Ligação Metálica  1.3.4. Hibridização  1.3.5. Geometria molecular e teoria VSEPR  1.3.6. Polaridade de ligação e momento dipolar  1.4. Estequiometria  1.4.1. Conceito de mol  1.4.2. Fórmula empírica e molecular  1.4.3. Reagente limitante e reagente em excesso  1.4.4. Rendimento Percentual e Pureza  1.4.5. Cálculo de diluição  1.5. Estados da Matéria  1.5.1. Leis dos Gases  1.5.2. Matéria e Forças Intermoleculares  1.5.3. Estruturas Sólidas e Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma e fluido supercrítico  1.6. Reações químicas  1.6.1. Tipos de Reações Químicas  1.6.2. Balanceamento de Equações Químicas  1.6.3. Reações termoquímicas  1.6.4. Perfis de energia de reação  1.7. Soluções e Misturas  1.7.1. Unidades de concentração  1.7.2. Propriedades do síndrome  1.7.3. Solubilidade e Regras de Solubilidade  1.7.4. Lei de Henry e Lei de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partição  1.8. Equilíbrio químico  1.8.1. Lei da ação das massas  1.8.2. Princípio de Le Chatelier  1.8.3. Quociente de reação  1.8.4. Para usar esta calculadora online para Constante de Equilíbrio, insira a Constante de Equilíbrio (Eq.) e pressione o botão calcular. Aqui está como o cálculo da Constante de Equilíbrio pode ser explicado com os valores de entrada fornecidos -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Balanço ácido-base  1.9. Ácidos e bases  1.9.1. Definições de Arrhenius, Brønsted–Lowry e Lewis  1.9.2. pH e pOH  1.9.3. Titulação ácido-base  1.9.4. Solução Tampão  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Ácidos e Bases Polipróticos  1.10. Eletroquímica  1.10.1. reações redox  1.10.2. Células Galvânicas e Eletrolíticas  1.10.3. Equação de Nernst  1.10.4. Eletrolise  1.10.5. Leis de Faraday da eletrólise  1.11. Termodinâmica  1.11.1. Leis da Termodinâmica  1.11.2. Entalpia, entropia e energia livre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidade das reações  1.11.4. Ciclos termodinâmicos (Lei de Hess, Ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. Lei de velocidade e ordem de reação  1.12.2. Energia de Ativação e Catalisador  1.12.3. Teoria das colisões  1.12.4. Mecanismo de reação  1.12.5. Teoria do estado de transição
  2. Química orgânica  2.1. Estrutura e relações  2.1.1. Hybridisation in Carbon Compounds  2.1.2. Ressonância e aromatização  2.1.3. Molecular orbitals  2.1.4. Efeitos indutivo e mesomérico  2.2. Hidrocarbonetos  2.2.1. Hidrocarbonetos  2.2.2. Alquenos  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compostos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos e Conformação  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Álcoois e fenóis  2.3.2. Éteres e epóxidos  2.3.3. Aldeído e cetona  2.3.4. Ácidos carboxílicos e derivados  2.3.5. Amina  2.3.6. Ésteres e amidas  2.3.7. Tióis e Sulfetos  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomerismo em Estereoquímica  2.4.2. Quiralidade e atividade óptica  2.4.3. Análise Estrutural  2.4.4. Diastereômeros e Enantiômeros  2.5.1. Reações de substituição  2.5.2. Reações de eliminação  2.5.3. Reações de Adição  2.5.4. Reações Radicais  2.5.5. Reações de rearranjo  2.5.6. Reações Pericíclicas  2.6. Espectroscopia e análise estrutural  2.6.1. Espectroscopia Infravermelha  2.6.2. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  2.6.3. Espectrometria de Massas  2.6.4. Espectroscopia UV-visível  2.6.5. Cristalografia de raios X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adição e Condensação  2.7.2. Mecanismo de polimerização  2.7.3. Polímero Biodegradável  2.7.4. Polímeros condutores e inteligentes
  3. Química inorgânica  3.1. Química de Coordenação  3.1.1. Ligantes e compostos de coordenação  3.1.2. Teoria do campo cristalino  3.1.3. Teoria do Orbital Molecular em Compostos de Coordenação  3.1.4. Distorsão de Jahn–Teller  3.2. Química do Grupo Principal  3.2.1. Metais alcalinos e alcalino-terrosos  3.2.2. Halogênios e Gases Nobres  3.2.3. Metais de transição e seus complexos  3.2.4. Lantanídeos e Actinídeos  3.3. Química do estado sólido  3.3.1. Redes cristalinas e células unitárias  3.3.2. Defeitos em sólidos  3.3.3. Propriedades elétricas e magnéticas  3.3.4. Supercondutividade  3.4. Química bioinorgânica  3.4.1. Íons metálicos na biologia  3.4.2. Reações enzimáticas com metais  3.4.3. Intoxicação por metais e desintoxicação  3.4.4. Metaloproteínas e Metaloenzimas
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  5. Química Analítica  5.1. Métodos clássicos  5.1.1. Análise Gravimétrica  5.1.2. titritrimetria  5.2. Métodos instrumentais  5.2.1. Cromatografia  5.2.2. Espectroscopia  5.2.3. Métodos Eletroanalíticos  5.2.4. Difração de raios X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Princípios de engenharia química  6.3. Química Verde  6.4. Produtos Farmacêuticos e Síntese de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohydrates  7.2. Proteínas e enzimas  7.3. Lipídios e membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo e Bioenergética  7.6. Cinética enzimática e mecanismo

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Espectroscopia e análise estrutural


A espectroscopia e a análise estrutural são técnicas fundamentais na química orgânica que nos permitem identificar e entender a estrutura de moléculas orgânicas. O objetivo deste guia é fornecer uma visão geral detalhada dessas técnicas, explicando seus princípios e aplicações de maneira simples.

Introdução à espectroscopia

A espectroscopia é um método que utiliza a interação entre luz e matéria para analisar substâncias. Ao estudar a radiação absorvida ou emitida por substâncias, podemos inferir detalhes sobre a estrutura molecular. Essa técnica é não destrutiva e pode fornecer informações detalhadas sobre compostos.

Tipos de espectroscopia

1. Espectroscopia Infravermelha (IR)

A espectroscopia IR mede a absorção de luz infravermelha por moléculas, o que as faz vibrar em frequências específicas. Essas vibrações são características de diferentes ligações químicas e podem ser usadas para interpretar grupos funcionais em compostos orgânicos.

4000 cm -1 400 cm -1 C=O

Espectro IR mostrando uma absorção típica de carbonila (C=O) próxima a 1700 cm -1.

Por exemplo, uma banda de absorção forte em torno de 1700 cm -1 é indicativa de um grupo carbonila (C=O). Um pico próximo a 3300 cm -1 frequentemente sugere a presença de um grupo OH.

2. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN)

A espectroscopia RMN é utilizada para determinar a estrutura de compostos orgânicos observando as propriedades magnéticas de núcleos atômicos. O tipo mais comum é o RMN de próton (1H RMN), que examina os átomos de hidrogênio em moléculas.

        1H RMN (ppm):
        δ 9.0 - 10.0 : RCHO
        δ 6.5–8.0 : ArH
        δ 4.5 - 6.5 : Vinílico (RCH=CH2)
        δ 2.0 - 2.5 : CH3C(=O)R
        δ 0.5 - 1.5 : RCH3
1 5 9

Espectro RMN mostrando deslocamentos químicos para diferentes prótons.

3. Espectroscopia ultravioleta-visível (UV-Vis)

A espectroscopia UV-vis mede a absorção de luz ultravioleta ou visível por elétrons em uma molécula. Isso pode revelar informações sobre sistemas conjugados. Compostos com extensos sistemas de elétrons π podem absorver em comprimentos de onda mais longos, fornecendo informações sobre sua estrutura.

Técnicas de análise estrutural

1. Espectrometria de massas (MS)

A espectrometria de massas fornece informações sobre o peso molecular e a estrutura de uma molécula. Na MS, uma amostra é ionizada, e os íons são separados por sua razão massa-carga. O espectro de massas resultante revela a abundância relativa de diferentes íons, permitindo a elucidação estrutural.

        Espectro de massas:
        m/z 46: CH3CH2OH
        m/z 31: CH2OH+
        m/z 29: CH3CH2+

2. Cristalografia

A cristalografia de raios-X é outra técnica poderosa para determinar a disposição tridimensional de átomos dentro de um cristal. Embora geralmente usada para estruturas mais complexas, ela fornece detalhes precisos em nível atômico.

Aplicações e exemplos

Agora, vamos analisar alguns exemplos do mundo real que mostram como essas técnicas são usadas na prática:

Exemplo 1: Identificando um composto desconhecido

Imagine que você recebeu um composto orgânico desconhecido cujo espectro IR mostra uma banda de absorção forte em 1715 cm -1 e um singuleto forte na região δ 2.1 do espectro de 1H RMN. Este padrão corresponde à acetona.

Exemplo 2: Determinando a pureza de um composto

A espectroscopia RMN também pode ser utilizada para verificar a pureza de uma substância. Picos inesperados podem indicar impurezas. Por exemplo, se você esperar apenas prótons aromáticos na região δ 7.0 - 8.0 ppm e descobrir picos inesperados, a amostra pode estar contaminada.

Exemplo 3: Monitorando o progresso de uma reação

A espectroscopia pode monitorar reações químicas. Durante a síntese, é possível realizar espectros de 1H RMN periodicamente para observar mudanças nos deslocamentos químicos e picos associados, indicando a formação de produtos ou redução de reagentes.

Conclusão

A espectroscopia e a análise estrutural são essenciais para a compreensão da química orgânica. Esses métodos permitem que os químicos determinem rapidamente e com precisão as estruturas moleculares, avaliem a pureza de uma amostra e obtenham informações sobre dinâmicas químicas e mecanismos.

Com o entendimento dessas técnicas, os químicos podem identificar compostos, elucidar estruturas e avançar na pesquisa e desenvolvimento nas ciências químicas. A exploração e prática adicionais aumentarão sua proficiência nessas ferramentas fundamentais da química orgânica.


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Espectroscopia e análise estrutural

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