Introdução a RMN de prótons

[LEGENDA AUTOMÁTICA] o núcleo de um átomo de hidrogênio é um próton e tem uma propriedade chamada espinha então você pode pensar apenas para efeitos visuais que você tem esse próton girando dessa maneira aqui é como se fosse uma rotação em torno da esfera e qualquer tipo de movimento cria um campo magnético por isso você pode dizer que um próton é um pequeno ímã ou seja como uma de barra ou uma agulha de bússola então nós temos aqui é nossa agulha de bússola e temos dois pólos sendo que esse daqui é o pólo norte e esse daqui é o pólo sul então a agulha de bússola é como um pequeno ímã de barra e aí nós podemos desenhar os campos magnéticos correto então eu posso desenhar a minha linha de campo magnético essas linhas aqui de campo magnético indo do pólo norte para o pólo sul e aqui eu também tenho outra linha de campo magnético indo do pólo norte para o posso e aí nós podemos pensar no momento de pólo magnético da nossa agulha de bússola e esse momento de pólo magnético ele também é chamado de momento magnético e ele também é um vetor que aponta na direção do campo magnético de colo e aí nós temos dois pólos que é o pólo norte e também o pólo sul eo momento de polar ele vai apontar nessa direção e aí nós podemos voltar no nosso próprio ou e podemos pensar nisso como uma agulha de bússola então olhando para esse movimento aqui nós temos que aqui vai ser o pólo norte que eu vou colocar dn e aqui em baixo o pólo sul eu vou colocar o pólo norte em vermelho como eu coloquei aqui na minha bússola ou seja aqui nós temos o nosso pólo norte e aí nós podemos desenhar as nossas linhas de campo magnético então as minhas linhas vão ser uma linha de campo magnético aqui e aí eu posso colocar a direção dessa certa que está nessa direção e posso colocar essa outra certa que essa outra linha de campo magnético e posso colocar também em 2007 e aí eu vou descobrir a direção do momento magnético do próton e aí podemos dizer que o campo magnético ele aponta nessa direção aqui do nosso de pólo e é assim que nós vamos pensar no nosso próprio como um pequeno ímã com um momento magnético então vamos voltar para o nosso exemplo da bússola e se você colocou o campo magnético da terra a bússola ela vai apontar para o norte e é isso que eu tenho aqui então o momento magnético vai apontar nessa direção assim ou seja nossa agulha de bússola vai estar apontando para o norte e nós sabemos que cargas opostas elas se atrai então se esse daqui é o pólo norte então o nosso pólo sul ele deve estar mais ou menos aqui e vocês devem estar falando nossa esse é o pólo norte geográfico o que eu quero dizer é que ciência que é o pólo sul da nossa terra então esse aqui deve ser o pólo norte magnético da terra e isso é exatamente o que acontece quando você coloca a agulha da bússola no campo magnético da terra então se você quisesse fazer uma agulha de bússola que aponta na direção oposta você teria que colocar energia então vamos dizer que você tem aqui a agulha de bússola nessa direção e aí o que você teria que fazer era colocar energia correto isso fica claro que se você observar aqui eu tenho o meu dedo eo que eu tive que fazer foi girar a agulha de bússola ou seja eu tive que girar para colocar energia e colocar na nossa direção e você pode ver esse risquinho bem pequenininho que eu deixei aqui para você ver um movimento e assim levou energia então se eu colocar a agulha de bússola nessa direção aqui isso vai levar mais energia é do que nessa direção aqui então deixa eu colocar de novo a agulha de bússola nessa direção aqui e meio que só automático então esse estado de energia vai ser o mais baixo e se daqui vai ser o estado de energia mais alto para apontar a agulha da bússola então vamos aplicar isso o nosso próton e aí eu vou aplicar aquilo o campo magnético externo eu vou chamar esse daqui de belém 0 e se você colocar o seu próprio nesse campo magnético externo há uma interação da quantificação entre o momento magnético do próton e o campo magnético externo então nós teríamos aqui o nosso campo magnético externo está alinhado ou seja paralelo a esse campo magnético aqui e nós teríamos o nosso momento magnético em direção contrária ou seja ali ano se contra o nosso campo magnético externo e eu posso relacionar isso com o giro do nosso próprio e o que eu tô falando é esse giro de si próprio aqui e nós temos um pólo norte aqui e é um pólo sul aqui embaixo eu posso colorir o meu pólo norte em vermelho e aí o momento magnético ele vai estar nessa direção aqui já o outro como ele está alinhado com o nosso campo magnético externo então ele vai estar nessa direção aqui e aí o nosso próton ele vai gerar em sentido contrário ou seja ele vai gerar agora nessa direção e mesmo que isso não seja o que está realmente acontecendo nós podemos imaginar o próprio girando desse jeito e claro nós temos os nossos dois pólos que o pólo norte o pólo sul aqui está o pólo norte e aqui está o pólo sul e isso porque o próprio ele está girando em direção oposta e é por isso que a analogia da bússola ela que ajuda bastante porque existe diferença dele dia entre os dois estados de rotação que nós vimos aqui então quando o nosso momento magnético ele está alinhado com nosso campo magnético então esse é o estado de rotação alfa e quando o momento magnético ele está contrário ao nosso campo magnético então nós chamamos isso de rotação beta e nós podemos dizer que existe uma diferença de energia entre esses dois estados aqui que eu vou chamar de delta é é a mesma coisa que você pensar que nas nossas bússolas tem uma diferença de energia também esse daqui era o estado de energia mais alto esse daqui é o estado de energia mais baixo ea mesma coisa acontece para o nosso próprio tom ou seja aqui nós temos uma diferença de energia e esse estado de rotação aqui ele é maior e energia do que esse estado de rotação aqui então vamos voltar ao exemplo da nossa agulha e vamos dizer que de alguma forma eu consiga aumentar o campo magnético da terra então isso quer dizer que nós vamos precisar de mais energia para apontar a nossa bússola para mais correto ou seja nós precisaríamos de mais energia para mudar a direção da agulha da nossa bússola e a mesma coisa acontece com o nosso próprio então eu vou desenhar aqui um campo magnético ainda maior então aqui nós temos o nosso campo magnético ainda maior do que o anterior então se aqui é de zero o que eu estou fazendo é aumentar esse bebê 0 esse campo magnético e isso vai fazer com que a diferença de energia entre os dois estados de rotação seja ainda maior e aqui eu tenho os meus estado de rotação alfa e também o meu estado de rotação beta e aqui nós vamos ter uma diferença de energia ainda maior que eu vou colocar aqui então essa diferença de energia aqui ela é maior do que essa diferença de energia isso porque nós estamos aplicando um tanto magnético ainda mais forte e novamente analogia da bússola nos ajudou a entender melhor o nosso próton e nós vimos essa diferença de energia aqui o resultado disso é que um próton ele pode absorver a energia de um estado de rotação alfa para o estado de rotação beta então vamos olhar um diagrama que mostra bem isso então se novamente nós colocarmos nosso campo magnético externo aqui que eu vou chamar de zero nós temos dois possíveis estados de rotação para o nosso próprio ou esse daqui o estado de rotação alfa e é em cima nós temos o estado de rotação beta então vamos dizer que nós temos um próton no estado isp alfa isso quer dizer que nós vamos ter uma diferença de energia a que entre esses dois estados ou seja há uma diferença de energia uma certa diferença de energia entre os dois estados e aí nós podemos aplicar uma certa quantidade de energia ao nosso próton e se nós aplicarmos uma certa quantidade de energia e se próton aqui ele vai sair do estado de rotação alfa e vai para o estado de rotação beta eu posso colocar aqui como meta e esse daqui vai ser o alfa e quando isso acontece o núcleo ele está em ressonância com o seu campo magnético aplicado e por isso utilizamos o termo ressonância magnética nuclear e essa diferença de energia entre os estados de rotação ela corresponde a uma certa freqüência isso porque energia é igual a constante de planck vezes a freqüência da radiação e essa freqüência ela está na onda de rádio da região do espectro eletromagnético e agora nós já sabemos o suficiente para saber como que funciona uma ressonância criar magnética ou então é mm então eu vou colocar aqui efe rmm então em tfr nm você tira uma mostra do seu composto e você coloca isso no seu campo magnético externo e aí os núcleos os prótons eles podem estar no estado de rotação alfa ou então no estado de rotação beta e tem um pequeno excesso de núcleos no estado de rotação alfa então você pegou uma pequena mostra que quando tem uma gama diferente de frequências e é esse pequeno excesso pode absorver energia e levar para o estado de rotação beta então quando os núcleos eles caem do estado de rotação mais alto para o estado de votação mais baixo a bússola ela pode nos ajudar também é como se você tirar seu dedo da sua bússola e aí a agulha da bússola ela vai voltar para o estado de energia mais baixo então a máquina drm pode destacar quanta energia está sendo descartada e isso nos dá um sinal do nosso espectro drm e se eu quiser representar esse sinal através de um desenho eu tenho aqui eu desenho e eu tenho um pico e esse pico representa uma certa freqüência e aqui nós temos a intensidade ou seja o número de absorções e aí o quão alto é esse pico aqui eu vou explicar em vídeos futuros e aí na nossa máquina nós podemos obter sinais diferentes com frequências diferentes então eu posso colocar aqui outro sinal com uma freqüência diferente então aqui eu tenho outra freqüência então se você tiver diferentes frequências e significa que você vai ter diferentes energias e isso nos ajuda a entender a estrutura das moléculas eu vou falar mais sobre isso nos próximos vídeos então diferentes frequências nos dão diferenças de energia