Resonancia magnética nuclear — Química, 14–17
La resonancia magnética nuclear, o RMN, revela el entorno químico de ciertos núcleos atómicos. Los químicos usan el patrón de señales para averiguar cómo están conectados los átomos de una molécula.
Una huella molecular
Algunos núcleos se comportan como pequeños imanes giratorios. En un campo magnético intenso, las ondas de radio pueden hacer que absorban energía, pero solo en frecuencias concretas. Sus señales dependen de los átomos cercanos, así que un espectro de RMN funciona como un mapa de los entornos químicos de la molécula.
Por qué hacía falta la RMN
Una fórmula indica cuántos átomos contiene una sustancia, pero no siempre cómo están organizados. Los químicos necesitaban una forma no destructiva de distinguir moléculas con la misma fórmula o confirmar un compuesto recién preparado. La RMN lo resuelve convirtiendo entornos invisibles en señales separadas y medibles.
Leer las señales del etanol
El etanol tiene la estructura CH₃CH₂OH. En un espectro sencillo de RMN de protones, los tres hidrógenos del CH₃ comparten un entorno, los dos del CH₂ comparten otro y el hidrógeno del OH produce una tercera señal. Esperas tres señales principales, con áreas relativas 3:2:1. El patrón apoya la estructura propuesta.
Una señal no es un átomo
Es tentador contar los picos y decir: «Esta molécula tiene cuatro átomos de hidrógeno porque veo cuatro marcas». El espectro no cuenta los átomos uno a uno: agrupa los núcleos que tienen entornos químicos equivalentes. Una señal puede representar varios átomos, y pequeñas divisiones pueden proceder de núcleos vecinos.
Dónde se usa la RMN
La RMN ayuda a identificar medicamentos, productos naturales y sustancias en muestras biológicas. En los hospitales, una técnica relacionada crea imágenes de RM mediante señales del hidrógeno del agua y la grasa. El instrumento químico y el escáner médico usan la misma idea física, pero tienen objetivos y datos diferentes.
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