(2)弯曲振动: 剪式振动(8s) 面内摇摆振动(0)面外摇摆振动() 扭式振动(T) 面内 面外 弯曲振动只改变键角,不改变键长 值得注意的是:不是所有的振动都能引起红外吸收, 只有偶极矩()发生变化的,才能有红外吸收 H2、O2、N2电荷分布均匀,振动不能引起红外吸收。 H-C≡C-H、R一C≡C-R,其C≡C(三键)振动 也不能引起红外吸收
(2)弯曲振动: C C C C 剪式振动(δs) 面内摇摆振动 (ρ) + + + + 面外摇摆振动 (ω) 扭式振动(τ) 面 内 面 外 弯曲振动只改变键角,不改变键长 值得注意的是:不是所有的振动都能引起红外吸收, 只有偶极矩(μ)发生变化的,才能有红外吸收。 H2、O2、N2 电荷分布均匀,振动不能引起红外吸收。 H―C≡C―H、R―C≡C―R,其C≡C(三键)振动 也不能引起红外吸收
2.振动方程式(Hook定律) V振2兀 11+m2 式中:k一化学键的力常数,单位为Ncm1 折合质量,单位为 力常数k:与 有关:键能(大),键长 4(短),k。 化学 键长 力常数 波数范围 键 (nm) c键磨 (KJmol-1) k (NcmD) cm 0.154 347.3 4.5 700~1200 0.134 610.9 9.6 1620~1680 C≡C 0.116 836.8 15.6 2100~2600
2.振动方程式(Hooke定律) k 2 1 振 = 1 2 1 2 . m m m m + = 式中:k — 化学键的力常数,单位为N.cm-1 μ — 折合质量,单位为g 力常数k:与键长、键能有关:键能↑(大),键长 ↓(短),k↑。 化学 键 键长 (nm) 键能 (KJ mol-1) 力常数 k(N.cm-1) 波数范围 (cm-1) C―C 0.154 347.3 4.5 700~1200 C=C 0.134 610.9 9.6 1620~1680 C≡C 0.116 836.8 15.6 2100~2600
些常见化学键的力常数如下表所示: 键型0一N一C一=C=H-C-HC≡NC≡CC=0C=CC-0C-C kN.cm7.76.45.95.14.817.715.612.19.65.44.5 折合质量μ:两振动原子只要有一个的质量↓, n,(吵),红外吸收信号将出现在高波数区 C-H N-H 0-H 2800-3000cm 3000-3600cm
键 型 O H N H C H C H C H C N C C C O C C C O C C k /N.cm -1 7.7 6.4 5.9 5.1 4.8 17.7 15.6 12.1 9.6 5.4 4.5 折合质量μ:两振动原子只要有一个的质量↓, μ↓,(v)↑,红外吸收信号将出现在高波数区。 一些常见化学键的力常数如下表所示: C H N H O H 2800-3000cm -1 3000-3600cm -1
分子振动频率习惯以v(波数)表示: 1|k c cvU 由此可见:v(v)∝k,v(v)与p成反比。 吸收峰的峰位:化学键的力常数越大,原子的折 合质量越小,振动频率越大,吸收峰将出现在高波数 区(短波长区);反之,出现在低波数区(高波长区)
分子振动频率习惯以 (波数)表示: 由此可见: (v)∝ k, (v)与μ成反比。 吸收峰的峰位:化学键的力常数k越大,原子的折 合质量越小,振动频率越大,吸收峰将出现在高波数 区(短波长区);反之,出现在低波数区(高波长区) v v v 1 2 k v c c = =
结论 产生红外光谱的必要条件是: 1.红外辐射光的频率与分子振动的频率相 当,才能满足分子振动能级跃迁所需的能 量,而产生吸收光谱。 2.必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能 立生红外吸收光谱
结论: 2. 必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能 产生红外吸收光谱。 1. 红外辐射光的频率与分子振动的频率相 当,才能满足分子振动能级跃迁所需的能 量,而产生吸收光谱。 产生红外光谱的必要条件是: