Què mesura l’espectroscòpia infraroja?

Què mesura l’espectroscòpia infraroja?
Anonim

M'agrada pensar en mesurar l'ombra d'una molècula.

Alguns enllaços d’una molècula vibren a determinades velocitats / conformacions quan s’irradien per radiació infraroja. S'utilitza principalment juntament amb ressonància magnètica nuclear o espectrometria de masses per identificar compostos desconeguts en química analítica orgànica o inorgànica.

Espectroscòpia infraroja (IR) mesura el canvi del moment dipolar de les molècules a causa de la seva irradiació amb llum a freqüències que desencadenen transicions entre els nivells d'energia de vibració.

El pics que apareixen en un espectre IR es troben en el rang # 400 - "4000 cm" ^ (- 1) # més o menys, i es donen per la transició d’un nivell d’energia vibracional a un altre.

Quan aterrarem a freqüència de ressonància mentre escanegem el rang de freqüències, que correspon a la freqüència d'un mode de vibració de la molècula. A continuació es mostren alguns exemples de metà:

Normalment mesurem les absorcions. Per simplificar, a oscil·lador anharmònic lineal no rotatiu té nivells d’energia donats a segon ordre per:

#tildeE_ (upsilon) = tildeomega_e (upsilon + 1/2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 #

on:

  • # tildeomega_e # és la freqüència de vibració fonamental de la molècula en la seva posició d’equilibri (sense desplaçament).
  • # tildeomega_echi_e # és la constant d’harmonía de la molècula en la seva posició d’equilibri (sense desplaçament).

Aquells transicions d’absorció són donats per:

#color (blau) (tildenu_ (upsilon-> upsilon + 1)) = tildeomega_e (upsilon + 1 + 1/2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1 + 1/2) ^ 2 - tildeomega_e (upsilon + 1 / 2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2

# = tildeomega_e (upsilon + 3/2 - upsilon - 1/2) + tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 - tildeomega_echi_e (upsilon + 3/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e + tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 - (upsilon + 3/2) ^ 2

# = tildeomega_e + tildeomega_echi_e upsilon ^ 2 + upsilon + 1/4 - upsilon ^ 2 - 3upsilon - 9/4 #

# = color (blau) (tildeomega_e -2tildeomega_echi_e (upsilon + 1) #