二、红外光谱产生的条件(1)辐射能应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量:(2)辐射与物质间有相互偶合作用,产生偶极距的变化没有偶极矩变化的振动跃迁,无红外活性:如:单原子分子、同核分子:He、Ne、N2、O,、Cl、H,等没有红外活性。如:对称性分子的非对称性振动,有偶极矩变化的振动跃迁有红外活性。如:非对称分子:有偶极矩,红外活性
二、红外光谱产生的条件 (2) 辐射与物质间有相互偶合作用,产生偶极距的变化 (1) 辐射能应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量; 没有偶极矩变化的振动跃迁,无红外活性: 如:单原子分子、同核分子:He、Ne、N2、O2、Cl2、H2 等。 没有红外活性 。 如:对称性分子的非对称性振动,有偶极矩变化的振动跃迁, 有红外活性。 如:非对称分子:有偶极矩,红外活性
β 分子振动总能量 E,=(u +=)xhn2分子振动频率分子振动量子数u=0 ,1 ,2 ,3L
Q分子振动能级差DE= Du xhn振光子照射能量量E,=hnL产生红外光谱前提DE=EL振即n,=Du红外光的照射频率n?分子的振动频率nRi
i偶极子:由于构成分子的各原子因价电子得失电子的难易程度不同,而表现出不同的电负性,分子也因此显出不同的极性,称为偶极子。i偶极矩:用来描述分子极性的大小。m=q' dq:分子中正负电荷中心的电荷d:两中心之间的距离
q:分子中正负电荷中心的电荷 d:两中心之间的距离 ¡ 偶极子:由于构成分子的各原子因价电子得 失电子的难易程度不同,而表现出不同的电 负性,分子也因此显出不同的极性,称为偶 极子。 ¡ 偶极矩:用来描述分子极性的大小。
例如:未苯的简谐振动的自由度=3*12-6=30:再考虑到倍频、组频、差频、振动的耦合与费米共振等,产生的红外吸收峰应该非常多。实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小于理论数目。为什么?(1)存在没有偶极矩变化的振动模式,不产生红外吸收。(2)存在能量简并态的振动模式,相同频率的振动峰重叠。(3)仪器的分辨率分辨不出的振动模式。(4)振动吸收的强度小,检测不到。(5)某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区
例如:苯的简谐振动的自由度=3*12-6=30;再考虑到倍频、组 频、差频、振动的耦合与费米共振等,产生的红外吸收 峰应该非常多。 实际上大多数红外吸收光谱图上的吸收峰数目小 于理论数目。为什么? (1)存在没有偶极矩变化的振动模式,不产生红外吸收。 (2)存在能量简并态的振动模式,相同频率的振动峰重叠。 (3)仪器的分辨率分辨不出的振动模式。 (4)振动吸收的强度小,检测不到。 (5)某些振动模式所吸收的能量不在中红外光谱区