Ressonância magnética nuclear — Química, 14–17
A ressonância magnética nuclear, ou RMN, revela o ambiente químico de certos núcleos atómicos. Os químicos usam o padrão dos sinais para perceber como os átomos estão ligados numa molécula.
Uma impressão digital molecular
Alguns núcleos comportam-se como pequenos ímanes em rotação. Num campo magnético forte, ondas de rádio podem fazê-los absorver energia, mas apenas em frequências específicas. Os sinais dependem dos átomos próximos, por isso um espectro de RMN funciona como um mapa dos diferentes ambientes químicos da molécula.
Porque foi necessária a RMN
Uma fórmula diz quantos átomos uma substância contém, mas nem sempre mostra como estão organizados. Os químicos precisavam de uma forma não destrutiva de distinguir moléculas com a mesma fórmula ou confirmar um composto acabado de preparar. A RMN resolve isso convertendo ambientes invisíveis em sinais separados e mensuráveis.
Ler os sinais do etanol
O etanol tem a estrutura CH₃CH₂OH. Num espectro simples de RMN de protões, os três hidrogénios do CH₃ partilham um ambiente, os dois do CH₂ partilham outro e o hidrogénio do OH dá um terceiro sinal. Esperas, portanto, três sinais principais, com áreas relativas 3:2:1. O padrão apoia a estrutura proposta.
Um sinal não é um átomo
É tentador contar os picos e dizer: «Esta molécula tem quatro átomos de hidrogénio porque vejo quatro marcas.» O espectro não conta átomos individualmente: agrupa núcleos com ambientes químicos equivalentes. Um sinal pode representar vários átomos, enquanto pequenas divisões podem ser causadas por núcleos vizinhos.
Onde se usa a RMN
A RMN ajuda a identificar medicamentos, produtos naturais e substâncias em amostras biológicas. Nos hospitais, uma técnica relacionada cria imagens de RM através de sinais do hidrogénio na água e na gordura. O instrumento químico e o aparelho médico usam a mesma ideia física, mas têm objectivos e dados diferentes.
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