SM, IR, UV-Vis și legea Lambert–Beer

Lambert–Beer

A = ε l c = - l g T

A_{t o t a l} = i \sum ε_{i} l c_{i}

absorbanțele se adună

E = \frac{h c}{λ} ν ~ = \frac{1}{λ}

E (kJ/mol) = \frac{119 627}{λ ( nm )}

Regiuni IR (cm⁻¹)

Legătură	ν̃	Legătură	ν̃
O–H alcool	3200–3550, larg	C≡N / C≡C	2250 / 2100–2260
O–H acid	2500–3300, foarte larg	C=O cetonă / ester	≈ 1715 / 1735–1750
N–H	3300–3500	C=O amidă / clorură acidă	1650–1690 / ≈ 1800
C–H sp³ / sp² / sp	< 3000 / > 3000 / ≈ 3300	C=C / C–O	1600–1680 / 1000–1300

IR la carbonilii metalici

CO liber2143 cm⁻¹
CO terminal pe metal1850–2120 cm⁻¹
CO în punte1700–1850 cm⁻¹
Retrodonarecu cât metalul cedează mai multă densitate electronică în π*, cu atât ν(CO) scade: [Fe(CO)₄]²⁻ < [Co(CO)₄]⁻ < Ni(CO)₄

Spectrometria de masă

M⁺·se calculează cu izotopii cei mai abundenți
ESI[M+H]⁺, [M+Na]⁺ (+23)
Fragmente15 CH₃, 29 C₂H₅/CHO, 43 CH₃CO⁺, 77 C₆H₅⁺, 91 C₇H₇⁺ (tropiliu), M − 18 (apă, la alcooli)

Tipare izotopice M : M+2 : M+4

Conține	Raport	Conține	Raport
1 Cl	3 : 1	1 Br	1 : 1
2 Cl	9 : 6 : 1	2 Br	1 : 2 : 1
1 Cl + 1 Br	3 : 4 : 1	S (³⁴S 4,2%)	M+2 mic

UV-Vis și metoda Job

Conjugare mai lungămută absorbția spre λ mare
Culoarecea văzută e complementara celei absorbite
Metoda Jobla c totală constantă, A e maxim la fracția molară a ligandului $x = n / (n + 1)$ pentru MLn

1.O probă se diluează de 10 ori, apoi soluția diluată are A = 0,350 la λ unde ε = 1,25·10⁴ L·mol⁻¹·cm⁻¹ (cuvă de 1,00 cm). Ce concentrație are proba inițială, în µmol/L?
µmol/L
Calculezi c în cuvă, apoi înmulțești cu factorul de diluție.
1. $c_{c uv a ˘} = \frac{0 , 350}{1 , 25 \cdot 1 0 ^{4}} = 2, 80 \cdot 1 0^{- 5}$ M
2. c(probă) = 2,80·10⁻⁴ M = 280 µmol/L
2.O soluție transmite 25,0% din lumina incidentă. Care este absorbanța ei?
$A = - l g T$ , cu T scris ca fracție.
1. T = 0,250
2. A = −lg 0,250 = 0,602
3.Abundențele izotopilor clorului sunt ³⁵Cl 75,76% și ³⁷Cl 24,24%. Ignorând ¹³C, calculează raportul de intensitate I(M+2)/I(M) pentru ionul molecular al CH₂Cl₂.
Cu 2 Cl, distribuția e binomială: $p^{2}$ , $2 pq$ , $q^{2}$ .
1. $I (M) \propto p^{2}$ (doi ³⁵Cl); $I (M + 2) \propto 2 pq$ (un ³⁵Cl și un ³⁷Cl).
2. Raport $= \frac{2 q}{p} = \frac{2 \cdot 0 , 2424}{0 , 7576} = 0, 640$ (aproximarea 9 : 6 : 1 dă 0,667).
4.Spectrul de masă al unui lichid incolor are ionul molecular ca o pereche de picuri de intensitate egală la m/z 156 și 158. Care este compusul?
clorobenzenbromobenzendibromometaniodobenzen
1 : 1 la două unități distanță înseamnă un atom de Br.
1. C₆H₅⁷⁹Br = 72 + 5 + 79 = 156 și C₆H₅⁸¹Br = 158, aproape 1 : 1.
2. Clorobenzen: 112/114 (3 : 1); CH₂Br₂: 172/174/176 (1 : 2 : 1); iodobenzen: 204, fără M+2.
5.Un compus C₄H₈O₂ are în IR benzi intense la 1742 și 1240 cm⁻¹ și nicio bandă între 2500 și 3600 cm⁻¹, cu excepția C–H sub 3000. Care este compusul?
acid butanoicacetat de etil4-hidroxibutan-2-onă1,4-dioxan
C=O la 1740 plus C–O la 1240, fără O–H.
1. 1742 cm⁻¹: C=O de ester; 1240 cm⁻¹: întinderea C–O a esterului.
2. Acidul ar avea O–H foarte larg la 2500–3300; hidroxicetona, O–H la 3400 și C=O la 1715; dioxanul nu are C=O.
6.În metoda variațiilor continue pentru un complex MLn, absorbanța maximă apare la fracția molară a ligandului x(L) = 0,75. Cât este n?
La maxim, n(L)/n(M) este raportul stoechiometric.
1. $\frac{n ( L )}{n ( M )} = \frac{x}{1 - x} = \frac{0 , 75}{0 , 25} = 3$
2. Complexul este ML₃.