Atualmente, são conhecidos mais de 30 milhões de compostos químicos, dos quais 1 milhão são inorgânicos e o restante são orgânicos. Os químicos determinam as propriedades físicas e químicas dessas substâncias (pontos de fusão e ebulição, solubilidade, densidade...). No entanto, a informação mais cobiçada pelo químico é a determinação da estrutura do composto, que tipo de átomos o compõem e como esses átomos estão ligados.
Sabemos que uma substância como o butano é composta de carbono e hidrogênio. Cada molécula contém 4 átomos de carbono e 10 átomos de hidrogênio, o que é representado pela fórmula C 4 H 10 , chamada de fórmula molecular. Também sabemos que os átomos de carbono estão ligados para formar uma cadeia linear. 3 hidrogênios estão ligados ao primeiro carbono, 2 hidrogênios ao segundo carbono, 2 hidrogênios ao terceiro carbono e os últimos 3 hidrogênios ao quarto carbono.
Como os químicos obtêm essas informações? Infelizmente, não há microscópio capaz de distinguir átomos e ver como eles se unem para formar a molécula. Aqui estão os passos a seguir:
1. Determine a fórmula molecular, que pode ser feita usando espectrometria de massa de alta resolução (HRMS). Embora existam métodos clássicos que permitem determinar a fórmula molecular a partir da composição percentual e peso molecular do composto. Neste ponto, conhecemos os átomos que compõem nosso composto e a proporção em que eles participam. No caso do butano, C 4 H 10 Uma vez conhecida a fórmula molecular, podemos escrever as possíveis estruturas do composto. A fórmula C 4 H 10 é compatível com dois isômeros: butano linear e metilpropano.
2. Uma vez consideradas as possíveis estruturas de nossa fórmula molecular, a análise dos espectros permitirá distinguir alguns isômeros de outros para estabelecer qual deles corresponde à substância problema.
