题目
CO2分子的振动自由度=4,但在其红外光谱上只能看到两个基频峰,基频峰数小于基本振动数的原因在于存在简并和红外非活性振动。A. 正确B. 错误
CO2分子的振动自由度=4,但在其红外光谱上只能看到两个基频峰,基频峰数小于基本振动数的原因在于存在简并和红外非活性振动。
- A. 正确
- B. 错误
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查分子振动自由度的计算、红外光谱基频峰与振动模式的关系,以及简并和红外非活性振动的概念。
解题核心思路:
- 振动自由度计算:线性分子振动自由度公式为 $3N-5$($N$ 为原子数)。
- 基频峰与振动模式的关系:基频峰数目通常等于红外活性振动模式数,但可能因简并(不同模式频率相同)或红外非活性振动(偶极矩无变化)减少。
- CO₂分子特性:对称性高,存在特定振动模式的简并和非红外活性。
破题关键点:
- 明确 CO₂ 的振动自由度为 4。
- 分析其振动模式中哪些是红外活性,哪些因简并或非活性导致峰数减少。
振动自由度计算
CO₂ 是线性分子,原子数 $N=3$,振动自由度为:
$3N-5 = 3 \times 3 -5 = 4.$
振动模式分析
CO₂ 的 4 种振动模式:
- 对称伸缩振动:偶极矩无变化(非红外活性)。
- 反对称伸缩振动:偶极矩变化(红外活性)。
- 弯曲振动(两种简并模式):频率相同,合并为一个峰(红外活性)。
基频峰数目
- 红外非活性振动(对称伸缩)不产生峰。
- 简并的弯曲振动合并为 1 个峰。
- 反对称伸缩振动产生 1 个峰。
- 总峰数 = 2,与题目描述一致。