A principal diferença entre espectroscopia rotacional e vibracional é que a espectroscopia rotacional é usada para medir a energia das transições que ocorrem entre estados rotacionais quantizados de moléculas na fase gasosa, enquanto a espectroscopia vibracional é usada para medir a interação de Radiação IR com matéria por absorção, emissão ou reflexão.
Espectroscopia é um ramo da ciência que trata da investigação e medição dos espectros produzidos quando a matéria interage ou emite radiação eletromagnética. Essa interação ocorre devido a transições eletrônicas. As transições eletrônicas nas moléculas ocorrem quando os elétrons na molécula são excitados de um nível de energia para outro. Os elétrons tendem a se mover de um nível de baixa energia para um nível de alta energia. A mudança na energia associada a essa transição fornece informações sobre a estrutura da molécula e ajuda a determinar as propriedades moleculares, como a cor. A relação entre a energia e a frequência de radiação que é utilizada no processo de transição pode ser dada pela relação de Planck.
O que é Espectroscopia Rotacional?
Espectroscopia rotacional é a medida da energia das transições que ocorrem entre estados rotacionais quantizados de moléculas na fase gasosa. Às vezes, esse método é conhecido como espectroscopia rotacional pura. Isso porque ajuda a distinguir a espectroscopia rotacional da espectroscopia rotacional-vibracional. A espectroscopia de rotação é governada por transições rotacionais.
Figura 01: Espectro Rotacional
Transições rotacionais de moléculas referem-se à mudança abrupta no momento angular dessa molécula. Esta definição é dada dependendo das teorias da física quântica, que afirma que o momento angular de uma molécula é uma propriedade quantizada, e só pode ser igual a certos valores discretos que correspondem a diferentes estados de energia rotacional. A transição de rotação refere-se à perda ou ganho de momento angular, o que faz com que a molécula se mova para um estado de energia rotacional mais alto ou mais baixo.
O que é Espectroscopia Vibracional?
Espectroscopia vibracional é a medida da interação da radiação IR com a matéria através de absorção, emissão ou reflexão. Esta técnica espectroscópica é útil para estudar e identificar substâncias químicas ou grupos funcionais em compostos sólidos, gasosos ou líquidos. A espectroscopia vibracional é governada por transições vibracionais.
Figura 02: Um Espectro Vibracional
A transição vibracional de uma molécula refere-se ao movimento da molécula de um nível de energia vibracional para outro. Também podemos chamá-la de transição vibrônica. Este tipo de transição ocorre entre diferentes níveis vibracionais de um mesmo estado eletrônico. Para avaliar a transição vibracional de uma molécula em particular, devemos conhecer a dependência dos componentes fixos da molécula do momento de dipolo elétrico nas deformações moleculares. Geralmente, a espectroscopia Raman é baseada em transições vibracionais.
Qual é a diferença entre espectroscopia rotacional e vibracional?
Espectroscopia rotacional e espectroscopia vibracional são governadas por transições de elétrons. A principal diferença entre a espectroscopia rotacional e vibracional é que a espectroscopia rotacional é útil para medir a energia das transições que ocorrem entre os estados rotacionais quantizados de moléculas na fase gasosa, enquanto a espectroscopia vibracional é útil para medir a interação da radiação IR com a matéria através absorção, emissão ou reflexão.
Abaixo está uma lista de diferenças entre espectroscopia rotacional e vibracional em forma de tabela.
Resumo – Espectroscopia Rotacional vs Vibracional
Espectroscopia rotacional e espectroscopia vibracional são governadas por transições de elétrons. A principal diferença entre a espectroscopia rotacional e vibracional é que a espectroscopia rotacional é útil para medir a energia das transições que ocorrem entre os estados rotacionais quantizados de moléculas na fase gasosa, enquanto a espectroscopia vibracional é útil para medir a interação da radiação IR com a matéria através absorção, emissão ou reflexão.
