文档介绍：当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收某些频率的辐射,并由其振动运动或转动运动引起偶极矩的净变化,产生的分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,从而形成的分子吸收光谱称为红外光谱。又称为分子振动转动光谱。
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:振-转光谱
概述
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
电子能级
振动能级
转动能级
分子能级示意图
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■红外光区的划分如下表:
红外光区分成三个区:近红外区、中红外区、远红外区。
其中中红外区是研究和应用最多的区域,一般说的红外光谱就是指中红外区的红外光谱.
用经典力学方法把双原子分子的振动形式用两个刚性小球的弹簧振动来模拟,如下图所示:
δ
δ
双原子分子振动示意图
影响基本振动频率的直接因素是相对原子质量和化学键的力常数。
分子振动方式
对于多原子分子,由于一个原子可能同时与几个其它原子形成化学键,它们的振动相互牵连,不易直观地加以解释,但可以把它的振动分解为许多简单的基本振动,即简正振动。
原子沿键轴方向伸缩,键长发生变化而键角不变的振动称为伸缩振动。它又分为对称伸缩振动(νs )和不对称伸缩振动(νas ) 。
b. 变形振动(又称弯曲振动或变角振动,用符号δ表示)
基团键角发生周期变化而键长不变的振动称为变形振动。变形振动又分为面内变形振动和面内变形振动。
a. 伸缩振动(νs νas )
一般将振动形式分成两类:伸缩振动和变形振动。
水分子是非线型分子,振动自由度:3×3-6=3个振动形式,分别为不对称伸缩振动、对称伸缩振动和变形振动。这三种振动皆有偶极矩的变化是红外活性的。如图所示:
水分子
1=1340 cm-1 (RM)
2=2368 cm-1 (IR)
3=4=668 cm-1 (IR)
+
-
-