题目
并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( )A. 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂B. 分子中有些振动能量是简并的C. 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在D. 分子某些振动能量相互抵消了
并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( )
A. 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂
B. 分子中有些振动能量是简并的
C. 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在
D. 分子某些振动能量相互抵消了
题目解答
答案
B. 分子中有些振动能量是简并的
解析
本题考查红外光谱中分子振动形式与可观察谱带的关系。关键点在于理解并非所有分子振动都能产生红外吸收峰的原因。
核心思路:
- 红外光谱的产生依赖于分子振动引起的偶极矩变化。
- 简并振动(不同振动模式能量相同)可能导致偶极矩变化相互抵消,使得某些振动形式无法产生可检测的信号。
- 其他选项(如振动与转动叠加、原子种类影响等)均非直接原因。
选项分析
A. 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂
- 振动与转动是分子运动的固有属性,二者叠加会影响峰的精细结构,但不会导致振动形式完全无法观察。
B. 分子中有些振动能量是简并的
- 简并指不同振动模式具有相同能量。若简并模式的偶极矩变化方向相反,总和为零,则整体无净偶极矩变化,无法产生红外吸收。例如,对称分子中对称振动的伸缩或弯曲模式可能因简并而失去红外活性。
C. 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在
- 原子种类不影响振动是否产生红外活性,关键在于偶极矩变化,与原子种类无关。
D. 分子某些振动能量相互抵消了
- 振动能量本身不会抵消,而是偶极矩变化可能抵消。选项表述不准确,正确原因应为“偶极矩变化抵消”,而非“能量抵消”。
结论
简并振动导致偶极矩变化抵消是核心原因,对应选项 B。