题目
不考虑费米共振等因素的影响,比较C—H、N—H、O—H、P—H等基团的伸缩振动.指出产生吸收峰最强的伸缩振动为( )A. C—HB. N—HC. O—HD. P—H
不考虑费米共振等因素的影响,比较C—H、N—H、O—H、P—H等基团的伸缩振动.指出产生吸收峰最强的伸缩振动为( )
A. C—H
B. N—H
C. O—H
D. P—H
题目解答
答案
D. P—H
解析
本题考查红外光谱中基团伸缩振动吸收峰强度的判断,核心在于理解偶极矩变化对吸收峰强度的影响。吸收峰强度与振动过程中偶极矩变化的平方成正比,而偶极矩变化由中心原子与氢原子的电负性差及原子的极化率共同决定。
- 电负性差越大,偶极矩变化越大;
- 原子极化率越高(原子半径越大),振动时电荷位移更显著,偶极矩变化也更大。
虽然O的电负性最高,但P的原子半径最大,极化率最高,导致P—H键的偶极矩变化最大,吸收峰最强。
关键分析步骤
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比较电负性差
- C—H:电负性差较小(C的电负性为2.55,H为2.20);
- N—H:电负性差较大(N的电负性为3.04);
- O—H:电负性差最大(O的电负性为3.44);
- P—H:电负性差较小(P的电负性为2.19)。
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考虑原子极化率
- P的原子半径最大,极化率最高,导致P—H键振动时电荷位移最大,偶极矩变化显著超过O—H、N—H。
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综合判断
虽然O—H的电负性差最大,但P—H的极化率更高,偶极矩变化最大,因此吸收峰最强。