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红外光谱中活性和非活性振动的区别
来源: 时间:2024-10-18 10:14:39 浏览:2516次

红外光谱中活性和非活性振动的区别

 

红外光谱是一种分析分子结构和化学键的重要技术,广泛应用于化学、材料科学、药物分析等领域;在红外光谱中,振动模式分为活性振动和非活性振动。

以下是关于红外光谱中活性振动和非活性振动的详细介绍:

 1. 红外光谱基本原理

红外光谱是基于分子振动和转动产生的吸收光谱。当分子吸收红外光时,其内部的振动和转动能级发生跃迁;不同振动模式的能级差异对应不同的红外吸收峰,从而可以得到分子结构和化学键的信息。

 2. 活性振动

活性振动是指在红外光谱中能够产生吸收峰的振动模式。活性振动主要包括以下几种:

1)伸缩振动:原子之间的键长发生变化,分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。

2)弯曲振动:原子之间的键角发生变化,分为面内弯曲振动和面外弯曲振动。

3)摇摆振动:分子中两个化学键相对于第三个化学键的振动。

活性振动的特点如下:

1)与分子的偶极矩变化有关。当分子振动时,偶极矩发生变化,从而产生红外吸收。

2)振动频率与化学键的强度、原子质量、振动模式等因素有关。

3)活性振动在红外光谱图中表现为吸收峰,峰的位置、强度和形状可以提供分子结构和化学环境的信息。

 3. 非活性振动

非活性振动是指在红外光谱中不产生吸收峰的振动模式。非活性振动主要包括以下几种:

1)对称振动:分子中所有原子以相同的方向和相同的幅度振动,导致偶极矩不变。

2)线性分子中的非极性键振动:线性分子中的非极性键振动不改变分子的偶极矩。

3)某些特定振动模式:如某些分子的振动模式与分子整体的转动或平移振动耦合,导致偶极矩变化不明显。

非活性振动的特点如下:

1)与分子的偶极矩变化无关。即使分子振动,偶极矩保持不变,因此在红外光谱中不产生吸收峰。

2)非活性振动在红外光谱图中不表现为吸收峰,但可以通过其他技术(如拉曼光谱)进行检测。

3)非活性振动同样具有重要的物理和化学意义,如分子内部的能量传递、分子间相互作用等。

 4. 区别

1)偶极矩变化:活性振动伴随着偶极矩的变化,而非活性振动偶极矩不变。

2)红外光谱表现:活性振动在红外光谱中产生吸收峰,而非活性振动不产生吸收峰。

3)振动模式:活性振动包括伸缩振动、弯曲振动、摇摆振动等,而非活性振动主要包括对称振动、线性分子中的非极性键振动等。

4)检测方法:活性振动可以通过红外光谱进行检测,而非活性振动可以通过拉曼光谱等其他技术进行检测。

 5. 实际应用

在红外光谱分析中,正确区分活性振动和非活性振动具有重要意义,通过对活性振动峰的分析,可以确定分子中的化学键、官能团和分子结构;而非活性振动虽然不表现在红外光谱中,但它们在分子内部的能量传递、分子间相互作用等方面发挥着重要作用。

 

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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