资源简介

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重点：
1.分子振动的基本形式
2.振动自由度
难点：振动自由度
分子振动
一 、分子的振动和红外吸收
分子中的原子有三种运动方式：平动、转动和振动。
只有振动中偶极矩变化不等于零的振动，才会产生红外吸收峰，此类振动称为红外活性振动。
分子的振动可近似的看作是分子中的原子以平衡点为中心，以很小的振幅做的周期性的振动。
分子振动
(一)伸缩振动
1.对称伸缩振动 νs ≈ 2853cm-1
2.不对称伸缩振动νas ≈ 2926cm-1
(二)弯曲振动
1.面内弯曲振动(β) (1)剪式弯曲振动( δ ) ≈1468cm-1
(2)平面摇摆振动( ρ) ≈720cm-1
2.面外弯曲振动(γ )(1)扭曲振动(τ )≈1250cm-1
(2)摇摆振动(ω) ≈1305cm-1
二、振动形式(以CH2为例)
分子振动
νas=2926cm-1 δ=1469cm-1 ω=1305cm-1
νS=2853cm-1 =720cm-1 =1250cm-1
分子振动
非线性分子为3n－3－3
=3n－6
线性分子为
3n－3－2
=3n－5
分子基本振动的数目，
即分子的独立振动数。
3n－平动自由度－转动自由度
振动自由度
三、振动自由度与峰数
分子振动
例 水分子的振动自由度。
水分子由三个原子组成，是一个非线性分子，即
振动自由度＝3n－6＝3
νas =3756cm-1 νs=3652cm-1
δ =1595cm-1
三种振动形式所需能量大小顺序是：νas＞νs＞δ
分子振动
不对称伸缩νas
对称伸缩νs
弯曲振动δ
水的红外光谱——非线性分子
分子振动
CO2分子的振动自由度。
解：CO2由三个原子组成，是一个线性分子，即
振动自由度 ＝3n－5 ＝4
故CO2分子有四种振动形式：
νas＝2349cm-1 νs＝1388cm-1
＝667cm-1
γ＝667cm-1
分子振动
不对称伸缩νas
弯曲振动δ
分子振动
吸收峰数少于振动自由度的原因：
1．红外非活性振动
2．发生了简并——即振动频率相同的峰重叠
3．仪器性能的限制
分子振动

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