题目
下列哪种化学键在红外光谱中通常表现出最强的吸收峰()A. C-NB. C=OC. C-CD. C-H
下列哪种化学键在红外光谱中通常表现出最强的吸收峰()
A. C-N
B. C=O
C. C-C
D. C-H
题目解答
答案
B. C=O
解析
考查要点:本题主要考查学生对红外光谱中不同化学键吸收峰强弱的理解,需结合化学键的力常数、振动质量及偶极矩变化等因素进行判断。
解题核心思路:
- 吸收峰强度的影响因素:
- 力常数越大,化学键振动频率越高,吸收峰强度越大。
- 振动质量(原子量)越小,吸收峰强度越大。
- 偶极矩变化越大,吸收峰越明显。
- 选项对比:
- C=O键:力常数大,偶极矩变化显著,且涉及较重原子(O),综合强度最强。
- C-H键:振动质量小(H轻),但C=O的偶极矩变化更突出。
- C-C、C-N键:力常数较小,偶极矩变化不明显,吸收峰较弱。
破题关键:明确C=O键因极性大、力常数高,在红外光谱中通常呈现最强吸收峰。
化学键吸收峰强度的决定因素:
- 力常数(键强):
- C=O键为双键,力常数较大,振动频率高(约1700 cm⁻¹)。
- C-C单键力常数较小,C-N键介于两者之间。
- 振动质量:
- C-H键含轻原子H,振动质量小,但C=O键的偶极矩变化更大。
- 偶极矩变化:
- C=O键极性强,伸缩振动时偶极矩变化显著,吸收峰明显。
- C-C键对称性高,偶极矩变化小,吸收较弱。
结论:C=O键因力常数大、偶极矩变化显著,吸收峰强度最大。