La diferencia clave entre la espectroscopia rotacional y vibracional es que la espectroscopia rotacional se usa para medir la energía de las transiciones que tienen lugar entre los estados rotacionales cuantificados de las moléculas en la fase gaseosa, mientras que la espectroscopia vibracional se usa para medir la interacción de Radiación IR con materia a través de absorción, emisión o reflexión.
La espectroscopia es una rama de la ciencia que se ocupa de la investigación y la medición de los espectros producidos cuando la materia interactúa con la radiación electromagnética o la emite. Esta interacción ocurre debido a transiciones electrónicas. Las transiciones electrónicas en las moléculas tienen lugar cuando los electrones de la molécula se excitan de un nivel de energía a otro. Los electrones tienden a pasar de un nivel de energía bajo a un nivel de energía alto. El cambio de energía asociado con esta transición proporciona información sobre la estructura de la molécula y ayuda a determinar las propiedades moleculares, como el color. La relación entre la energía y la frecuencia de la radiación que se utiliza en el proceso de transición puede estar dada por la relación de Planck.
¿Qué es la espectroscopia rotacional?
La espectroscopia rotacional es la medida de la energía de las transiciones que tienen lugar entre los estados rotacionales cuantificados de las moléculas en la fase gaseosa. A veces, este método se conoce como espectroscopia rotacional pura. Esto se debe a que ayuda a distinguir la espectroscopia rotacional de la espectroscopia rotacional-vibracional. La espectroscopia de rotación se rige por transiciones rotacionales.
Figura 01: Espectro de rotación
Las transiciones rotacionales de las moléculas se refieren al cambio abrupto en el momento angular de esa molécula. Esta definición se da en función de las teorías de la física cuántica, que establece que el momento angular de una molécula es una propiedad cuantizada, y solo puede igualar ciertos valores discretos que corresponden a diferentes estados de energía rotacional. La transición de rotación se refiere a la pérdida o ganancia de momento angular, lo que hace que la molécula se mueva a un estado de energía de rotación más alto o más bajo.
¿Qué es la espectroscopia vibratoria?
La espectroscopia vibratoria es la medida de la interacción de la radiación IR con la materia mediante absorción, emisión o reflexión. Esta técnica espectroscópica es útil para estudiar e identificar sustancias químicas o grupos funcionales en compuestos sólidos, gaseosos o líquidos. La espectroscopia vibratoria se rige por las transiciones vibratorias.
Figura 02: Un espectro vibratorio
La transición vibratoria de una molécula se refiere al movimiento de la molécula de un nivel de energía vibracional a otro. También podemos llamarlo una transición vibrónica. Este tipo de transición ocurre entre diferentes niveles vibratorios de un mismo estado electrónico. Para evaluar la transición vibratoria de una molécula en particular, debemos conocer la dependencia de los componentes fijos de la molécula del momento dipolar eléctrico en las deformaciones moleculares. En general, la espectroscopia Raman se basa en transiciones vibratorias.
¿Cuál es la diferencia entre espectroscopia rotacional y vibracional?
La espectroscopia rotacional y la espectroscopia vibracional se rigen por transiciones de electrones. La diferencia clave entre la espectroscopia rotacional y vibracional es que la espectroscopia rotacional es útil para medir la energía de las transiciones que tienen lugar entre los estados rotacionales cuantificados de las moléculas en la fase gaseosa, mientras que la espectroscopia vibratoria es útil para medir la interacción de la radiación IR con la materia a través de absorción, emisión o reflexión.
A continuación se muestra una lista de diferencias entre espectroscopia rotacional y vibratoria en forma tabular.
Resumen: espectroscopia rotacional frente a vibracional
La espectroscopia rotacional y la espectroscopia vibracional se rigen por transiciones de electrones. La diferencia clave entre la espectroscopia rotacional y vibracional es que la espectroscopia rotacional es útil para medir la energía de las transiciones que tienen lugar entre los estados rotacionales cuantificados de las moléculas en la fase gaseosa, mientras que la espectroscopia vibratoria es útil para medir la interacción de la radiación IR con la materia a través de absorción, emisión o reflexión.
