Química física (treball)

ca espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear, n f
ca espectroscòpia de RMN, n f
es espectroscopia de resonancia magnética nuclear, n f
es espectroscopía de resonancia magnética nuclear, n f
es espectroscopia de RMN, n f
es espectroscopía de RMN, n f
en NMR spectroscopy, n
en nuclear magnetic resonance spectroscopy, n

Química física

Definición

Espectroscòpia de determinació estructural que treballa en la zona de les ones de ràdio de l'espectre electromagnètic.

Nota

L'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear es basa en la provocació de transicions entre els diferents estats de spin nuclear desdoblats per l'efecte d'un camp magnètic extern B₀ aplicat sobre la mostra. Si se suposa que el camp magnètic està dirigit al llarg de la direcció z de l'espai i que els nuclis de la molècula sobre la qual s'aplica tenen un nombre de spin nuclear I associat al seu moment angular de spin, les energies dels estats entre els quals es produeixen les transicions venen donades per l'expressió $E_{m_l} = -m_l h \nu_L$, en què h és la constant de Planck, m_I pot adoptar diferents valors (m_I = I, I − 1..., −I) i ν_L és la freqüència de Larmor.

Cada nucli té un valor del nombre de spin nuclear en funció de la seva estructura interna (I = 0 per a ¹²C i ¹⁶O; I = 1/2 per a ¹H, ¹³C, ¹⁹F i ³¹P; I = 1, 3/2, 2... per a ¹⁴N, ³⁵Cl i ¹¹B). Els nuclis amb nombre de spin nuclear I = 0 no presenten ressonància magnètica nuclear i, per tant, els seus espectres de ressonància magnètica nuclear no presenten cap senyal. Els nuclis amb nombre de spin nuclear I $\neq$ 0, per contra, presenten ressonància magnètica nuclear, tot i que se solen distingir aquells amb nombre de spin nuclear I = 1/2, de gran utilitat pràctica, d'aquells amb valors de nombre de spin nuclear I > 1/2, que són anomenats nuclis amb moment quadrupolar, i que ofereixen una utilitat més restringida a causa de la complexitat de les seva resposta.

Després d'aplicar el camp magnètic, no tots els nuclis amb la mateixa raó magnetogírica en l'expressió de la freqüència de Larmor ressonaran a la mateixa freqüència, ja que la diferència d'energia entre els estats de spin nuclear d'un nucli en concret és extremament sensible a l'entorn químic perquè el moviment dels electrons de la molècula fa que el camp magnètic local que experimenta cada nucli no sigui exactament igual. Aquesta particularitat és la que permet distingir els nuclis de la mateixa naturalesa presents en una molècula.

Les freqüències de ressonància se solen expressar en funció del desplaçament químic, que està relacionat amb l'estructura molecular i s'utilitza per a representar els espectres de ressonància magnètica nuclear.

Fins a principi de la dècada dels setanta es feia servir l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear d'ona contínua, de baixa sensibilitat. Avui dia s'ha substituït per l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear de polsos, molt més sensible i que simplifica la interpretació dels espectres de ressonància magnètica nuclear. La tècnica multipols constitueix la base de l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear bidimensional.

Pel que fa a les aplicacions de l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear, aquesta tècnica és molt valuosa per a la determinació estructural, fins i tot de molècules complexes, com les proteïnes i els àcids nucleics. D'altra banda, també proporciona informació rellevant sobre la dinàmica molecular de processos químics que tenen lloc en una escala de temps del microsegon al segon, com ara canvis conformacionals o intercanvi de lligands. Finalment, també hi ha la possibilitat d'obtenir d'imatges mitjançant la imatgeria per ressonància magnètica nuclear (NMRI, de l'anglès nuclear magnetic ressonance imaging), una aplicació que ha esdevingut molt important en el camp de la medicina com a tècnica de diagnosi.

ca espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear bidimensional, n f
es espectroscopia de resonancia magnética nuclear bidimensional, n f
es espectroscopía de resonancia magnética nuclear bidimensional, n f
en bidimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy, n
en two-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy, n

Química física

Definición

Espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear de polsos en què s'usen dos eixos per a representar els senyals associats a les freqüències de ressonància, de manera que aquestes freqüències se situen en diferents posicions d'un mapa bidimensional de contorns.

Nota

Entre les diferents tècniques de ressonància magnètica nuclear bidimensional, destaquen la espectroscòpia de correlació (COSY, de l'anglès correlation spectroscopy), en què es mesuren tots els acoblaments entre els spins nuclears de la molècula, i l'espectroscòpia d'efecte nuclear Overhauser (NOESY, de l'anglès nuclear Overhauser effect spectroscopy), que permet mesurar distàncies internuclears.

ca espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear d'ona contínua, n f
es espectroscopía de resonancia magnética nuclear de onda, n f
es espectroscopia de resonancia magnética nuclear de onda continua, n f
en continuous-wave nuclear magnetic resonance spectroscopy, n

Química física

Definición

Espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear en què es fixa el camp magnètic extern sobre una mostra i es varia la freqüència de la radiació electromagnètica incident fins a trobar les diferents freqüències de ressonància, o a l'inrevés.

Nota

L'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear d'ona contínua és una tècnica de baixa sensibilitat que es va utilitzar només fins a principi de la dècada dels setanta.

ca espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear de polsos, n f
es espectroscopia de resonancia magnética nuclear de pulsos, n f
es espectroscopía de resonancia magnética nuclear de pulsos, n f
en pulsed nuclear magnetic resonance spectroscopy, n

Química física

Definición

Espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear en què l'espectre s'enregistra a partir de la transformada de Fourier de la radiació electromagnètica que emeten els nuclis d'una mostra en funció del temps en què tornen a l'estat d'equilibri, després d'haver estat sotmesos a un pols de radiació electromagnètica.

Nota

En l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear de polsos s'apliquen, successivament, polsos de durada, freqüència i direcció de polarització adients, separats per intervals de temps en què la mostra evoluciona lliurement.

L'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear de polsos és una tècnica molt sensible que permet simplificar la interpretació dels espectres de ressonància magnètica nuclear complexos eliminant certs desdoblaments dels senyals o transferint la intensitat dels senyals més intensos als més febles perquè aquests senyals es puguin detectar.

Imagen de un resultado de un térmio del cercaterm

ca espectroscòpia de ressonància paramagnètica electrònica, n f
ca espectroscòpia de ressonància de spin electrònic, n f sin. compl.
es espectroscopia de resonancia de spin electrónico, n f
es espectroscopía de resonancia de spin electrónico, n f
es espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica, n f
es espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica, n f
en electron paramagnetic resonance spectroscopy, n
en electron spin resonance spectroscopy, n

Química física

Definición

Espectroscòpia en què una radiació electromagnètica de freqüència de la regió de les microones s'irradia sobre molècules o àtoms amb electrons desaparellats i sotmesos a la influència d'un camp magnètic extern.

Nota

Si se suposa un electró perfectament aïllat, en aplicar un camp magnètic, els dos estats de spin, α i β, en què es pot trobar l'electró deixen d'estar degenerats. L'energia de cadascun d'ells adopta l'expressió E₋_1/2 = gµ_B Hm_s (amb m_s = 1/2 en l'estat α i m_s = − 1/2 en l'estat β), en què g és el factor g, una constant típica de l'electró, µ_B és el magnetó de Bohr (µ_B = 9,27·10⁻²¹ erg / gauss) i H és el camp magnètic en gauss (vegeu la imatge 1).

Un dels aspectes més importants de l'expressió és el significat del valor del factor g. Es pot definir intuïtivament com la magnitud de separació entre les energies −1/2gµ_B H i 1/2gµ_B H en aplicar el camp magnètic. El factor g de Landé de l'electró lliure té un valor de g = 2,0023, però per a cada electró desaparellat en qualsevol altra circumstància aquest valor varia (vegeu la imatge 2). Trobar aquesta variació és la tasca fonamental de l'espectroscòpia de ressonància paramagnètica electrònica.

Per a calcular el valor del factor g cal tenir en compte alguns postulats. En primer lloc, la mecànica estadística demostra que l'estat més estable és més poblat que l'estat superior. Per tant, quan s'aplica una radiació electromagnètica de microones, per a cada camp magnètic hi haurà una freqüència determinada que permetrà el salt des de m_s = −1/2 a m_s = 1/2, que equival a la freqüència de ressonància. Experimentalment se sol fer a l'inrevés; es fixa la freqüència i es varia el camp magnètic fins a trobar la ressonància. Tenint en compte les regles de selecció de la tècnica, ∆m_s = 1, per tant, es dedueix que hν = gµ_B H i g = hν/(µ_B H) = 714,6•A(GHz)/B(gauss).

La interacció entre els moments magnètics de spin d'un electró desaparellat i un nucli o més origina un desdoblament de nivells d'energia en produir-se un acoblament hiperfí. Això dona una mesura de la covalència de l'espècie estudiada.

Tota espècie, orgànica o inorgànica, amb electrons desaparellats és idònia per a l'espectroscòpia de ressonància paramagnètica electrònica, que en permet extreure dos tipus d'informació: el valor del factor g (contribució orbital i simetria) i l'acoblament hiperfí sobre altres nuclis (deslocalització de l'electró o covalència).

L'espectroscòpia de ressonància paramagnètica electrònica és d'una gran sensibilitat. Cal disposar de poca mostra per a poder dur a terme els experiments corresponents. Per tant, és una tècnica molt útil especialment en la química dels elements de transició i en la biologia, ja que permet estudiar molècules biològiques amb metalls de transició en molt poca quantitat.

ca espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear, n f
ca espectroscòpia de RMN, n f
es espectroscopia de resonancia magnética nuclear, n f
es espectroscopía de resonancia magnética nuclear, n f
es espectroscopia de RMN, n f
es espectroscopía de RMN, n f
en NMR spectroscopy, n
en nuclear magnetic resonance spectroscopy, n

Química física

Definición

Espectroscòpia de determinació estructural que treballa en la zona de les ones de ràdio de l'espectre electromagnètic.

Nota

L'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear es basa en la provocació de transicions entre els diferents estats de spin nuclear desdoblats per l'efecte d'un camp magnètic extern B₀ aplicat sobre la mostra. Si se suposa que el camp magnètic està dirigit al llarg de la direcció z de l'espai i que els nuclis de la molècula sobre la qual s'aplica tenen un nombre de spin nuclear I associat al seu moment angular de spin, les energies dels estats entre els quals es produeixen les transicions venen donades per l'expressió $E_{m_l} = -m_l h \nu_L$, en què h és la constant de Planck, m_I pot adoptar diferents valors (m_I = I, I − 1..., −I) i ν_L és la freqüència de Larmor.

Cada nucli té un valor del nombre de spin nuclear en funció de la seva estructura interna (I = 0 per a ¹²C i ¹⁶O; I = 1/2 per a ¹H, ¹³C, ¹⁹F i ³¹P; I = 1, 3/2, 2... per a ¹⁴N, ³⁵Cl i ¹¹B). Els nuclis amb nombre de spin nuclear I = 0 no presenten ressonància magnètica nuclear i, per tant, els seus espectres de ressonància magnètica nuclear no presenten cap senyal. Els nuclis amb nombre de spin nuclear I $\neq$ 0, per contra, presenten ressonància magnètica nuclear, tot i que se solen distingir aquells amb nombre de spin nuclear I = 1/2, de gran utilitat pràctica, d'aquells amb valors de nombre de spin nuclear I > 1/2, que són anomenats nuclis amb moment quadrupolar, i que ofereixen una utilitat més restringida a causa de la complexitat de les seva resposta.

Després d'aplicar el camp magnètic, no tots els nuclis amb la mateixa raó magnetogírica en l'expressió de la freqüència de Larmor ressonaran a la mateixa freqüència, ja que la diferència d'energia entre els estats de spin nuclear d'un nucli en concret és extremament sensible a l'entorn químic perquè el moviment dels electrons de la molècula fa que el camp magnètic local que experimenta cada nucli no sigui exactament igual. Aquesta particularitat és la que permet distingir els nuclis de la mateixa naturalesa presents en una molècula.

Les freqüències de ressonància se solen expressar en funció del desplaçament químic, que està relacionat amb l'estructura molecular i s'utilitza per a representar els espectres de ressonància magnètica nuclear.

Fins a principi de la dècada dels setanta es feia servir l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear d'ona contínua, de baixa sensibilitat. Avui dia s'ha substituït per l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear de polsos, molt més sensible i que simplifica la interpretació dels espectres de ressonància magnètica nuclear. La tècnica multipols constitueix la base de l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear bidimensional.

Pel que fa a les aplicacions de l'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear, aquesta tècnica és molt valuosa per a la determinació estructural, fins i tot de molècules complexes, com les proteïnes i els àcids nucleics. D'altra banda, també proporciona informació rellevant sobre la dinàmica molecular de processos químics que tenen lloc en una escala de temps del microsegon al segon, com ara canvis conformacionals o intercanvi de lligands. Finalment, també hi ha la possibilitat d'obtenir d'imatges mitjançant la imatgeria per ressonància magnètica nuclear (NMRI, de l'anglès nuclear magnetic ressonance imaging), una aplicació que ha esdevingut molt important en el camp de la medicina com a tècnica de diagnosi.

ca espectroscòpia fotoelectrònica de raigs X, n f
ca espectroscòpia electrònica per a aplicacions químiques, n f sin. compl.
ca ESCA, n f sigla
ca XPES, n f sigla
es espectroscopia electrónica para análisis químico, n f
es espectroscopía electrónica para análisis químico, n f
es espectroscopia fotoelectrónica de rayos X, n f
es espectroscopía fotoelectrónica de rayos X, n f
es ESCA, n f sigla
es XPES, n f sigla
en electron spectroscopy for chemical applications, n
en X-ray photoelectron spectroscopy, n
en ESCA, n sigla
en XPES, n sigla

Química física

Definición

Espectroscòpia fotoelectrònica en què s'arrenquen els electrons interns mitjançant raigs X.

Nota

L'espectroscòpia fotoelectrònica de raigs X constitueix una eina excel·lent per a l'anàlisi quantitativa i qualitativa dels elements que formen una mostra (i d'aquí deriva la denominació espectroscòpia electrònica per a aplicacions químiques). Això es deu al fet que l'energia necessària per a arrencar els electrons més interns d'un àtom depèn essencialment de la càrrega nuclear de l'àtom en qüestió i no de l'entorn molecular en què es troba aquest àtom. Aquesta tècnica s'empra molt, per exemple, en l'estudi i la caracterització de les superfícies utilitzades en catàlisi heterogènia.

La sigla ESCA correspon a l'equivalent anglès electron spectroscopy for chemical applications ('espectroscòpia electrònica per a aplicacions químiques').

La sigla XPES correspon a l'equivalent anglès X-ray photoelectron spectroscopy ('espectroscòpia fotoelèctrica de raigs X').

ca espectroscòpia fotoelectrònica, n f
ca PES, n f sigla
es espectroscopia fotoelectrónica, n f
es espectroscopía fotoelectrónica, n f
es PES, n f sigla
en photoelectron spectroscopy, n
en PES, n sigla

Química física

Definición

Espectroscòpia basada en transicions electròniques en la qual la mostra s'excita mitjançant una radiació electromagnètica aproximadament monocromàtica de freqüència suficient per a produir la ionització dels seus àtoms o molècules.

Nota

Si la radiació electromagnètica que s'usa per a produir la ionització de la mostra és la ultraviolada, es fa referència a l'espectroscòpia fotoelectrònica ultraviolada (UPES, de l'anglès ultraviolet photoelectron spectroscopy), mentre que, si la irradiació es duu a terme amb raigs X, es tracta de l'espectroscòpia fotoelectrònica de raigs X. Aquestes dues tècniques permeten arrencar els electrons de valència i els electrons interns, respectivament.

L'objectiu de l'espectroscòpia fotoelectrònica és determinar l'energia d'ionització d'àtoms o molècules. Per a fer-ho, s'ha de mesurar la freqüència de la radiació electromagnètica incident i l'energia cinètica dels fotoelectrons (1/2m_e ν²), és a dir, dels electrons expulsats. La relació entre aquestes dues variables i l'energia d'ionització és hν = 1/2m_e ν² + E_i.

La resolució de l'espectroscòpia fotoelectrònica no és gaire bona perquè els sistemes de què es disposa per a mesurar l'energia cinètica dels electrons tenen una precisió baixa.

La tècnica d'espectroscòpia fotoelectrònica d'energia cinètica nul·la constitueix una variant de l'espectroscòpia fotoelectrònica amb una resolució molt millor, atès que tan sols s'hi detecten aquells electrons que tenen una energia cinètica nul·la.

La sigla PES correspon a l'equivalent anglès photoelectron spectroscopy ('espectroscòpia fotoelectrònica').

Vegeu també espectre fotoelectrònic.

ca espectroscòpia fotoelectrònica de raigs X, n f
ca espectroscòpia electrònica per a aplicacions químiques, n f sin. compl.
ca ESCA, n f sigla
ca XPES, n f sigla
es espectroscopia electrónica para análisis químico, n f
es espectroscopía electrónica para análisis químico, n f
es espectroscopia fotoelectrónica de rayos X, n f
es espectroscopía fotoelectrónica de rayos X, n f
es ESCA, n f sigla
es XPES, n f sigla
en electron spectroscopy for chemical applications, n
en X-ray photoelectron spectroscopy, n
en ESCA, n sigla
en XPES, n sigla

Química física

Definición

Espectroscòpia fotoelectrònica en què s'arrenquen els electrons interns mitjançant raigs X.

Nota

L'espectroscòpia fotoelectrònica de raigs X constitueix una eina excel·lent per a l'anàlisi quantitativa i qualitativa dels elements que formen una mostra (i d'aquí deriva la denominació espectroscòpia electrònica per a aplicacions químiques). Això es deu al fet que l'energia necessària per a arrencar els electrons més interns d'un àtom depèn essencialment de la càrrega nuclear de l'àtom en qüestió i no de l'entorn molecular en què es troba aquest àtom. Aquesta tècnica s'empra molt, per exemple, en l'estudi i la caracterització de les superfícies utilitzades en catàlisi heterogènia.

La sigla ESCA correspon a l'equivalent anglès electron spectroscopy for chemical applications ('espectroscòpia electrònica per a aplicacions químiques').

La sigla XPES correspon a l'equivalent anglès X-ray photoelectron spectroscopy ('espectroscòpia fotoelèctrica de raigs X').

ca espectroscòpia làser, n f
es espectroscopia láser, n f
es espectroscopía láser, n f
en laser spectroscopy, n

Química física

Definición

Espectroscòpia que deriva de l'aplicació del làser a la detecció i l'anàlisi de la radiació electromagnètica absorbida o emesa per una substància.

Nota

Les propietats especials de la radiació làser són molt útils en espectroscòpia. En primer lloc, l'elevada intensitat radiant permet, entre altres coses, l'estudi de processos multifotònics i la millora de la sensibilitat de les tècniques espectroscòpiques. En segon lloc, el caràcter essencialment monocromàtic de la radiació làser en fa possible la millora de la resolució. La seva direccionalitat, d'altra banda, es pot usar també per a augmentar la sensibilitat de les tècniques espectroscòpiques. Finalment, el seu caràcter polsant ha permès desenvolupar l'espectroscòpia de femtosegon i l'espectroscòpia resolta en el temps. L'aplicació del làser a l'espectroscòpia s'ha aprofitat molt en l'espectrometria Raman.

Química física (treball)

Búsqueda básica

Búsqueda avanzada

Definición

Nota

Definición

Nota

Definición

Nota

Definición

Nota

Definición

Nota

Definición

Nota

Definición

Nota

Definición

Nota

Definición

Nota

Definición

Nota