题目
【简答题】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 ?
【简答题】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
产生的 条件为 :1 ) 激发能与分子的振动能级差相匹配;2)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而具有红外吸收活性 , 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及其选择性原理,需理解分子振动与红外活性的关系。
解题核心思路:
- 红外吸收条件需从能量匹配和分子性质两方面分析。
- 红外活性判断需明确偶极矩变化是关键,部分振动(如对称振动)可能不满足条件。
破题关键点:
- 激发能与振动能级差匹配:光子能量需与分子振动能级跃迁所需能量一致。
- 偶极矩变化:只有偶极矩改变的振动才能产生红外吸收。
- 非红外活性振动类型:如对称伸缩振动、某些平面上的弯曲振动等。
产生红外吸收的条件
- 能量匹配:入射红外光的光子能量必须等于分子振动能级的跃迁能量差,即满足 $\Delta E = h\nu$($h$ 为普朗克常数,$\nu$ 为振动频率)。
- 偶极矩变化:分子在振动过程中必须伴随偶极矩的改变,才能与红外光发生相互作用,产生吸收。
是否所有分子振动都会产生红外光谱?
答案:否。
原因:
- 偶极矩变化是必要条件:若分子振动未引起偶极矩变化(如对称分子的对称伸缩振动),则无红外活性。
- 举例:
- $CO_2$ 的对称伸缩振动:分子总偶极矩不变,无吸收。
- $HCl$ 的不对称伸缩振动:偶极矩变化,有吸收。