IR -activiteit begrijpen

Infrarood (IR) spectroscopie is een krachtige techniek voor het identificeren en karakteriseren van moleculen. Het werkt door IR -straling op een monster te schijnen. Bepaalde moleculen zullen specifieke frequenties van IR -straling absorberen, waardoor hun bindingen trillen. Deze trillingen worden gekwantiseerd, wat betekent dat ze alleen kunnen optreden op specifieke energieniveaus. Het patroon van geabsorbeerde frequenties is uniek voor elk molecuul en werkt als een "vingerafdruk" voor identificatie.

De belangrijkste vereiste:een veranderende dipoolmoment

Als een molecuul ir actief is, moet het een dipoolmoment veranderen Tijdens zijn trillingen. Dit is waarom:

* Dipoolmoment: Een dipoolmoment ontstaat wanneer er een ongelijke verdeling van elektronendichtheid is in een molecuul. Dit creëert een scheiding van positieve en negatieve lading, die een dipool vormt.

* Dipool -moment veranderen: Om een ​​molecuul IR -straling te absorberen, moet de trilling een verandering in dit dipoolmoment veroorzaken.

ammoniak (NH₃) en zijn IR -activiteit

1. Moleculaire structuur: Ammoniak heeft een trigonale piramidale vorm, met het stikstofatoom aan de top en drie waterstofatomen aan de basis. Deze structuur maakt het polair.

2. trillingsmodi: Ammoniak heeft vier fundamentele trillingsmodi. Deze modi omvatten het uitrekken en buigen van de N-H-bindingen:

* Symmetrische rek: Alle drie de N-H-obligaties strekken zich vast. Deze vibratie doet niet Verander het dipoolmoment, dus het is ir inactief .

* Asymmetrische rek: Twee N-H-obligaties strekken zich uit terwijl het derde contracteert. Deze vibratie verandert het dipoolmoment, waardoor het ir actief is .

* Scissoring: Twee N-H-bindingen buigen in dezelfde richting, waarbij de stikstof stationair blijft. Deze vibratie verandert het dipoolmoment, waardoor het ir actief is .

* schommelen: De twee N-H-obligaties buigen in tegengestelde richtingen. Deze vibratie verandert het dipoolmoment, waardoor het ir actief is .

Conclusie

Daarom is ammoniak (NH₃) ir actief omdat drie van de vier fundamentele trillingsmodi een verandering in het dipoolmoment van de molecuul veroorzaken . Hierdoor kunnen ammoniak specifieke frequenties van IR -straling absorberen, die kunnen worden gebruikt voor identificatie en analyse.