题目
【单选题】预测 H2S分子的基频峰数为A. 4B. 3C. 2D. 1
【单选题】预测 H2S分子的基频峰数为
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
题目解答
答案
B. 3
解析
考查要点:本题主要考查分子振动光谱中基频峰数的计算,涉及分子结构、振动模式及红外活性的判断。
解题核心思路:
- 确定分子类型:H₂S为非线性分子(V形结构)。
- 计算独立振动模式数:非线性分子的独立振动模式数为 $3N-6$($N$ 为原子数)。
- 判断红外活性:所有振动模式均为红外活性(无对称中心导致偶极矩变化)。
破题关键点:
- 分子结构:H₂S为非线性分子,排除线性分子公式。
- 振动模式数:代入公式 $3 \times 3 - 6 = 3$。
- 红外活性:无对称伸缩振动的非活性情况,所有模式均产生基频峰。
分子结构分析
H₂S分子呈弯曲结构(V形),属于非线性分子,其点群为 $C_{2v}$,无对称中心。
振动模式计算
非线性分子的独立振动模式数为:
$3N - 6 = 3 \times 3 - 6 = 3$
其中 $N=3$ 为原子总数(1个硫原子,2个氢原子)。
红外活性判断
H₂S分子中:
- 对称伸缩振动:硫原子沿键轴对称振动,偶极矩无变化,不产生红外吸收。
- 不对称伸缩振动:氢原子不对称移动,偶极矩变化,产生吸收。
- 弯曲振动:分子平面弯曲,偶极矩变化,产生吸收。
关键结论:虽然对称伸缩振动不活跃,但其余两种模式均有效,实际基频峰数仍为 3。