题目
1. 产生红外吸收的条件是什么 ?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么 ?
1. 产生红外吸收的条件是什么 ?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么 ?
题目解答
答案
解: 条件 :激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化.并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱.
解析
考查要点:本题主要考查红外吸收光谱产生的基本条件以及分子振动与红外活性的关系。
解题核心:理解偶极矩变化是分子振动产生红外吸收的关键因素,明确并非所有分子振动都具有红外活性。
破题关键:
- 能量匹配:入射光子的能量需与分子振动的能级差一致。
- 偶极矩变化:只有引起分子偶极矩变化的振动才能吸收红外光。
产生红外吸收的条件
- 能量匹配:入射红外光的频率必须与分子振动的固有频率一致,即光子的能量 $h\nu$ 等于分子振动的能级差 $\Delta E$。
- 偶极矩变化:分子在振动过程中必须伴随偶极矩的改变,才能与红外光的电场相互作用,产生吸收。
是否所有分子振动都会产生红外吸收光谱?
答案:不会。
原因:
- 红外活性:只有当分子振动导致偶极矩变化时,该振动才具有红外活性,能够产生吸收光谱。
- 反例:对称分子(如 $O_2$、$N_2$)的对称伸缩振动虽存在,但偶极矩不变,因此不产生红外光谱。