Wie funktioniert die Infrarotabsorptionsspektroskopie? - Organische Chemie - 2020

Anonim

Schwingende Bindungen absorbieren Infrarotenergie mit einer Frequenz, die der Schwingungsfrequenz der Bindung entspricht.

In der organischen Chemie entspricht dies Frequenzen von 15 bis 120 THz.

Diese Frequenzen werden als Wellenzahlen ausgedrückt:

# "wavenumber" = "Frequenz" / "Lichtgeschwindigkeit" = ν / c #

Die Wellenzahlen liegen also im Bereich von 500 bis 4000 cm & supmin; ¹.

Moleküle haben keine starren Bindungslängen und Bindungswinkel.

Vielmehr stellen Bindungslängen und -winkel die durchschnittlichen Positionen dar, um die Atome schwingen.

Jede Vibration kann eine Änderung des Dipolmoments des Moleküls verursachen. Das elektrische Wechselfeld der Infrarotstrahlung kann mit dem alternierenden Dipolmoment interagieren.

Wenn die Frequenz der Strahlung mit der Schwingungsfrequenz übereinstimmt, absorbiert die Bindung die Strahlung. Die Amplitude der Vibration nimmt zu.

Das Spektrometer erfasst diese Absorption und zeichnet sie als Peak in einer Auftragung der Transmission gegen die Frequenz auf.

Innerhalb eines engen Bereichs vibriert jede Art von Bindung bei einer charakteristischen Wellenzahl. Dies macht die Infrarotspektroskopie nützlich, um funktionelle Gruppen in einem Molekül zu identifizieren.

Hier ist eine kurze Tabelle mit den üblichen Absorptionsfrequenzen.

Beachten Sie, wie Sie die wichtigen Schwingungen im Spektrum von Ethylacetat erkennen können. Die C = O- und C-O-Absorptionen zeigen an, dass dies ein Ester ist.

Hier ist ein Video, das eine einfache Erklärung der Infrarotspektroskopie liefert.