Torna al llistat dels Diccionaris en Línia

Química analítica

Presentació

Cerca bàsica

Cerca avançada

  • ca  espectre, n m
  • es  espectro, n m
  • en  spectrum, n

Química física

Definició
Distribució formada pel conjunt de valors, ordenats segons la seva longitud d'ona, freqüència, energia o altres magnituds, que poden observar-se en un feix, una radiació o un sistema.

Nota

  • L'espectre és discret o està quantificat si els valors que el componen són discontinus, com en el cas de les línies espectrals dels espectres atòmics; altrament, s'anomena espectre continu.

    En mecànica quàntica, l'espectre d'un ^observable^ és el conjunt dels seus ^valors propis^ i, per tant, el conjunt dels possibles resultats que es poden obtenir en fer-ne la mesura.
  • ca  espectre, n m
  • ca  espectrograma, n m
  • es  espectro, n m
  • es  espectrograma, n m
  • en  spectrogram, n
  • en  spectrum, n

Química analítica

Definició
Representació gràfica de la intensitat de la radiació electromagnètica emesa o absorbida per una espècie en funció de la longitud d'ona o de la freqüència de la radiació.
  • ca  espectre atòmic, n m
  • es  espectro atómico, n m
  • en  atomic spectrum, n

Química analítica

Definició
Espectre electrònic que s'obté com a conseqüència de les transicions d'electrons entre diferents nivells d'energia en un àtom.

Nota

  • Les transicions de l'espectre atòmic poden representar l'emissió de radiació electromagnètica, quan es produeix el pas d'un estat excitat a l'estat fonamental, o l'absorció de radiació electromagnètica, quan es produeix el pas de l'estat fonamental a un estat excitat.

    L'espectre atòmic és un espectre de línies format per línies espectrals discretes que corresponen a salts entre els nivells quantitzats d'energia i permet la identificació d'un element mitjançant l'estudi de la longitud d'ona de les línies espectrals més característiques, com també la seva determinació quantitativa a partir de la intensitat d'aquestes línies espectrals.
  • ca  espectre d'absorció, n m
  • es  espectro de absorción, n m
  • en  absorption spectrum, n

Química analítica, Química física

Definició
Espectre electrònic obtingut com a conseqüència de l'absorció de radiació electromagnètica per part d'un àtom o una molècula.

Nota

  • L'energia transferida provoca transicions des de l'estat fonamental fins a un estat excitat. Els àtoms i les molècules tenen un nombre limitat de nivells d'energia quantitzada discreta entre els quals és possible que es produeixi l'absorció d'una radiació electromagnètica. L'energia del fotó incident ha d'igualar la diferència d'energia entre l'estat fonamental i un dels estats excitats de l'espècie absorbent. Com que aquestes diferències d'energia són úniques per a cada espècie, s'obtindrà un espectre d'absorció característic per cada àtom o molècula.

    L'espectre d'absorció és àmpliament emprat en espectrometria, ja que ofereix una forma de caracteritzar els diferents constituents d'una mostra.

    Per a obtenir un espectre d'absorció, la mostra s'il·lumina amb radiació electromagnètica i, mitjançant un espectròmetre, s'analitza la proporció de radiació absorbida per la mostra en funció de la longitud d'ona o de la freqüència. L'aspecte d'aquests espectres d'absorció depèn de la complexitat i l'estat físic de l'espècie absorbent i del medi en què es troba l'espècie absorbent, i se'n poden distingir dos tipus principals: els associats amb l'absorció atòmica, o espectres atòmics, i els resultants de l'absorció molecular, o espectres moleculars.
Imatge de resultat en el cercaterm
Imatge de resultat en el cercaterm
  • ca  espectre d'emissió, n m
  • es  espectro de emisión, n m
  • en  emission spectrum, n

Química analítica, Química física

Definició
Espectre electrònic obtingut quan un àtom o una molècula retornen d'un estat excitat a nivells d'energia inferiors.

Nota

  • Com que l'energia de les radiacions emeses està quantitzada, cada àtom i cada molècula presenten un espectre d'emissió característic, la qual cosa s'utilitza per a caracteritzar els diferents components d'una mostra.

    L'espectre d'emissió s'obté excitant adequadament la mostra i enregistrant, mitjançant un espectròmetre, la intensitat de la radiació emesa en funció de la longitud d'ona o de la freqüència (vegeu la imatge espectre d'emissió 1). Cal tenir en compte que l'espectre d'emissió d'un mateix compost pot ser de tres tipus segons el tipus d'excitació: un espectre d'emissió d'un nucli radioactiu, un espectre d'emissió atòmica o un espectre d'emissió molecular i un espectre d'emissió continu.

    L'emissió d'un nucli radioactiu no requereix excitació perquè els nuclis radioactius poden desintegrar-se espontàniament i emetre raigs gamma. L'emissió després de l'absorció de radiació electromagnètica pot produir el fenomen de ressonància, quan la freqüència de la radiació emesa és igual a la de la radiació absorbida, i el de luminescència, quan la freqüència de la radiació emesa és superior a la de la radiació absorbida. L'emissió de radiació electromagnètica també es pot donar després d'una excitació tèrmica o elèctrica.

    L'espectre d'emissió atòmica conté longituds d'ona específiques de l'element que emet, és un espectre de línies; en canvi, l'espectre d'emissió molecular és més complex perquè hi ha més d'un estat vibracional i més d'un estat rotacional per a cada nivell d'energia electrònica i s'hi observen nombroses línies poc espaiades que formen bandes d'emissió, és un espectre de bandes (vegeu la imatge espectre d'emissió 2).

    Els espectres d'emissió continus són aquells en què totes les longituds d'ona presenten valors apreciables, o en què les longituds d'ona individuals estan tan poc espaiades que no és factible separar-les. Aquests espectres resulten de l'excitació de sòlids o líquids en què els àtoms estan tan propers que són incapaços de tenir un comportament independent, o bé de l'excitació de molècules complexes amb un gran nombre d'estats d'energia altament relacionats. Un cas especial d'emissió contínua es dona en un cos negre, usat com a font de radiació en mètodes analítics, la radiació emesa del qual depèn més de la temperatura del cos negre que del seu material i pot produir-se en les regions de l'infraroig, el visible i l'ultraviolat proper.
  • ca  espectre d'excitació, n m
  • es  espectro de excitación, n m
  • en  excitation spectrum, n

Química analítica

Definició
Espectre electrònic obtingut quan es mesura la intesitat d'emissió d'un àtom o una molècula en funció de la freqüència o la longitud d'ona d'excitació.

Nota

  • L'espectre d'excitació és, teòricament, idèntic a l'espectre d'absorció; en canvi, apareix a longituds d'ona més curtes que l'espectre d'emissió i n'és la imatge especular.
  • ca  espectre de primer ordre, n m
  • es  espectro de primer orden, n m
  • en  first-order spectrum, n

Química física

Definició
Espectre de ressonància magnètica nuclear en què les diferències entre els desplaçaments químics dels nuclis d'una molècula són molt més grans que les constants d'acoblament.

Nota

  • Els espectres de primer ordre són fàcilment interpretables si es tenen en compte una sèrie de regles pràctiques. Hi ha tres regles importants que es compleixen en els espectres de primer ordre per a nuclis amb I = 1/2 (el cas més típic seria el del 1H).

    Primerament, un grup de nuclis químicament equivalents no acoblats amb altres nuclis de la molècula produeix un sol senyal en l'espectre de ressonància magnètica nuclear.

    D'altra banda, un sistema format per un grup de n nuclis magnèticament equivalents A de spin 1/2 acoblats als d'un altre grup de m nuclis magnèticament equivalents X de spin 1/2, dona lloc a un conjunt de m + 1 línies centrades en δA (desplaçament químic dels nuclis A) i a un altre conjunt de n + 1 línies centrades en δX. La separació entre línies d'un o altre multiplet és la constant d'acoblament existent entre un nucli A i un nucli X.

    Finalment, l'espectre de ressonància magnètica nuclear d'un grup de n nuclis magnèticament equivalents A acoblat, en primer lloc, a un altre grup de m nuclis magnèticament equivalents M, i, en segon lloc, a un tercer grup de l nuclis magnèticament equivalents X, es pot deduir aplicant la regla anterior per a acoblar el grup An amb Mm i tornant-la a aplicar després per a obtenir el desdoblament de cada component del multiplet produït per l'acoblament amb el grup Xl.
  • ca  espectre de ressonància magnètica nuclear, n m
  • es  espectro de resonancia magnética nuclear, n m
  • en  nuclear magnetic resonance spectrum, n

Química física

Definició
Espectre de la intensitat de radiació absorbida respecte al desplaçament químic expressat en parts per milió.

Nota

  • En espectres de ressonància magnètica nuclear de 1H i de 13C, la freqüència de referència ν0 se sol escollir com la que pertany a l'espècie tetrametilsilà, una espècie de senyal intensa tant en espectres de ressonància magnètica nuclear de 1H com de 13C i que es dissol sense reaccionar en la majoria de substàncies.

    En l'espectre de ressonància magnètica nuclear de 1H, cada grup de protons equivalents presenta un senyal; així doncs, el de l'etanol en presentarà tres, els del grup CH3, els del grup CH2 i el del grup OH. Les intensitats dels senyals són proporcionals al nombre de protons que hi ha a la mostra. Les corbes en forma d'esglaó de cada senyal en l'espectre fan referència a la integració del senyal, és a dir, a l'àrea sota la corba de cada senyal. La relació de les integracions dels senyals són proporcionals al nombre de protons que inclou (3:2:1 per al cas de l'etanol). Els senyals presenten una estructura fina, ja que cadascun dels senyals no és constituït per un únic pic, sinó per més d'un. L'origen d'aquest desdoblament dels senyals és en l'acoblament spin-spin. Quan les diferències entre els desplaçaments químics dels nuclis d'una molècula són molt més grans que les constants d'acoblament entre els nuclis, en resulten espectres de primer ordre, que són fàcils d'interpretar. D'altra banda, si aquestes diferències són comparables als valors de les constants d'acoblament, en resulten espectres de segon ordre, més difícils d'interpretar.

    Vegeu també espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear.
  • ca  espectre electromagnètic, n m
  • es  espectro electromagnético, n m
  • en  electromagnetic spectrum, n

Química analítica

Definició
Espectre de la radiació electromagnètica.
  • ca  espectre electrònic, n m
  • es  espectro electrónico, n m
  • en  electronic spectrum, n

Química analítica, Química física

Definició
Espectre produït per l'emissió o l'absorció de radiació electromagnètica com a conseqüència de transicions entre els nivells d'energia electrònics dels àtoms o les molècules d'una substància.

Nota

  • Es pot distingir entre espectre d'emissió, que s'obté excitant adequadament la mostra perquè emeti radiació electromagnètica, i espectre d'absorció, que s'obté il·luminant la mostra i analitzant la proporció de radiació electromagnètica que absorbeix. L'emissió i l'absorció de radiació electromagnètica provenen de les transicions entre dos estats d'energia quantitzada en un àtom o una molècula.

    Els espectres electrònics es poden classificar segons els nivells d'energia que hi intervenen. Els nuclis atòmics són els que tenen uns nivells d'energia més elevats; per tant, les transicions entre aquests donen lloc a espectres en la regió de freqüències més elevades (la qual cosa és equivalent a menor longitud d'ona). Són els espectres de raigs gamma, que proporcionen informació sobre l'estructura nuclear. Els nivells d'energia associats als electrons interns dels àtoms donen lloc als espectres de raigs X, que són característics de cada àtom i pràcticament independents dels enllaços, és a dir, de la molècula en què es troben els àtoms. Els nivells d'energia dels electrons de valència dels àtoms i molècules donen lloc als espectres electrònics en la regió del visible i de l'ultraviolat.

    L'espectre electrònic dels àtoms és molt diferent del de les molècules. L'espectre atòmic consisteix en línies molt estretes a determinades freqüències (és un espectre de línies), mentre que l'espectre molecular, tenint en compte la influència dels nivells vibracionals i rotacionals, presenta zones d'absorció o d'emissió a certs intervals de freqüència, més o menys amples (és un espectre de bandes). L'energia vibracional dels àtoms d'una molècula és menor que l'energia electrònica; les transicions entre nivells vibracionals apareixen en l'infraroig i donen lloc als espectres infrarojos, que, tenint en compte la influència dels nivells rotacionals, són espectres de bandes. Les transicions entre els nivells rotacionals de les molècules originen espectres de línies més o menys amples en la regió de les microones. Finalment, en la regió de les ones de ràdio i de les microones poden aparèixer, en presència d'un intens camp magnètic exterior, espectres causats per les orientacions dels moments magnètics de spin nuclear (espectre de ressonància magnètica nuclear) i de spin electrònic (espectre de ressonància de spin electrònic).