紅外吸收光譜法(3)-展示頁(yè)
2025-05-10 07:26本頁(yè)面
【正文】 ?2， ?3… 的躍遷 ， 出現(xiàn)倍頻吸收 ， （ 使吸收峰增加 ） 但很弱 。 分子的振動(dòng)自由度 有一個(gè)振動(dòng)自由度就有一種振動(dòng)狀態(tài)，理論上講就應(yīng)在紅外譜圖上產(chǎn)生相應(yīng)的一個(gè)基頻吸收帶。 在分子的 3N個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中 ， 可分成 3種類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)：分子的平動(dòng) 、 轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng) 。分為： 面內(nèi) ： 剪式振動(dòng) 平面搖擺 面外 ：非平面搖擺 扭曲振動(dòng) 振動(dòng)頻率： ?as? ?s ? ? ?s ?as ? ? ? ? （ 2） 多原子分子的振動(dòng)自由度 多原子分子振動(dòng)由伸縮振動(dòng) 、 彎曲振動(dòng)以及它們之間的偶合振動(dòng)組成 。 但可以把它的振動(dòng)分解為許多簡(jiǎn)單的基本振動(dòng) ， 并依據(jù)振動(dòng)形式的不同歸為二類(lèi)： 伸縮振動(dòng) ?：化學(xué)鍵兩端的原子沿鍵軸方向作來(lái)回周期運(yùn)動(dòng)。另一方面分子的振動(dòng) 受基團(tuán)環(huán)境影響 ，振動(dòng)頻率也有所變化。cm1) 或用波數(shù)表示： ???kc21?Mk1 3 0 7?? M以相對(duì)原子質(zhì)量來(lái)折合的質(zhì)量 2121MMMMM??可見(jiàn)：影響基本振動(dòng)頻率的直接因素是： 鍵力常數(shù) k和相對(duì)原子質(zhì)量 M 解 ： 已知 kCH= 9 2 3 112 ????M13 0 4 29 2 3 51 3 0 7 ??? cm?124510 3 0 4 1 ?? ??????? cm?gM 2423 )112( 112 ?????? ??或 例 ：計(jì)算 CH伸縮振動(dòng)基本吸收峰的頻率。 二、 分子振動(dòng)的形式 雙原子分子的振動(dòng)及其振動(dòng)頻率 雙原子分子的振動(dòng) 只有一種形式： 即伸縮振動(dòng) ??m1m2/(m1+m2) 若視作 簡(jiǎn)諧振動(dòng) ，則應(yīng)遵循 Hooke定律，其振動(dòng)頻率可用下式表示： k為鍵力常數(shù)，單位 N/cm ?為 2個(gè)小球（原子）折合質(zhì)量（ g）： ???k21? 某些化學(xué)鍵的力常數(shù) 化 學(xué) 鍵 C－ C C＝ C C≡C C－ H O－ H N－ H C＝ O 鍵 長(zhǎng) (197。 分子振動(dòng)時(shí)，必須伴隨有瞬時(shí)偶極矩的變化 一個(gè)分子有多種振動(dòng)方式，只有使分子偶極矩發(fā)生變化的振動(dòng)方式，才會(huì)吸收特定頻率的紅外輻射 , 這種振動(dòng)方式具有紅外活性； 分子是否顯示紅外活性，與分子是否有永久偶 極矩?zé)o關(guān)。 吸收峰的 個(gè)數(shù) ：由分子振動(dòng)自由度的數(shù)目決定； 一 、 紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 分子必須同時(shí)滿足以下 兩個(gè)條件 時(shí)，才能產(chǎn)生紅外 吸收。光譜圖的縱坐標(biāo)，即吸收強(qiáng)度，可用百分透光度或吸光度表示。 紅外吸收光譜與紫外吸收光譜形狀不同，它 吸收 峰多，吸收強(qiáng)度低，圖形復(fù)雜 ； 有機(jī)物的紅外吸收光譜是特征 的，沒(méi)有兩種化合 物具有相同的吸收曲線（除光學(xué)異構(gòu)體外），所 以紅外光譜最廣泛 用于有機(jī)化合物的鑒定； 167。 對(duì)中紅外光譜，相應(yīng)波數(shù)范圍為 4000－ 400cm－ 1。第十四章 紅外吸收光譜法 (Infrared Absorption Spectroscopy, IR) 利用物質(zhì)的分子對(duì)紅外輻射的吸收，得到與分子結(jié)構(gòu)相應(yīng)的紅外光譜圖，從而來(lái)鑒別分子結(jié)構(gòu)的方法，稱(chēng)為紅外吸收光譜法，簡(jiǎn)稱(chēng)紅外光譜法。 其中應(yīng)用最廣泛的范圍為 － 25μ m，即中紅外光譜。 )(10)(1)( 41mcmcm ???? ???由于紅外波區(qū)波長(zhǎng)較長(zhǎng)，所以人們描述紅外光譜時(shí)， 通常使用 波數(shù) ： 應(yīng)用廣泛 ：紅外光譜不僅用于物質(zhì)化學(xué)組成分析， 還可用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究，如研究測(cè)定分子 鍵長(zhǎng)、鍵角，以此推斷分子的立體構(gòu)型，由力常 數(shù)知道化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，由簡(jiǎn)并頻率來(lái)計(jì)算熱力學(xué) 函數(shù)等； 紅外光譜法的 特點(diǎn)： 本方法 試樣用量少，分析速度快，不破壞樣品， 且氣、液、固樣品均可測(cè)定。 14－ 1 紅外吸收光譜基本原理 吸收帶在光譜圖中的位置可用波長(zhǎng)（ μ m）或波數(shù)（ cm－ 1）表示（橫坐標(biāo)）。 紅外吸收光譜圖 吸收峰出現(xiàn)的 頻率位置 ：由分子的振動(dòng)能級(jí)差決定； 吸收峰的 強(qiáng)度 ：取決于振動(dòng)過(guò)程中偶極矩的變化以及 能級(jí)的躍遷幾率。 能量必須匹配 即 只有當(dāng)照射分子的紅外輻射頻率與分子某種振動(dòng)方式的頻率相同時(shí)，分子吸收能量后，從基態(tài)振動(dòng)能級(jí)躍遷到較高能量的振動(dòng)能級(jí)，從而在圖譜上出
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1