1. Frequentieverschuiving:

* Hogere frequenties: Waterstofbinding leidt in het algemeen tot hogere vibratiefrequenties voor de betrokken groepen. Dit komt omdat:

* sterkere bindingen: Waterstofbindingen zijn relatief sterke interacties in vergelijking met van der Waals -krachten. Dit versterkt de binding tussen het waterstofatoom en het acceptoratoom (zoals zuurstof of stikstof), waardoor het moeilijker is om te strekken of te buigen.

* Verminderde massa: Het waterstofatoom dat betrokken is bij de waterstofbinding kan worden beschouwd als onderdeel van een grotere eenheid vanwege de interactie. Dit vermindert de effectieve massa van het vibrerende systeem, wat leidt tot een hogere frequentie.

* Voorbeeld: De O-H-rekvibratie bij alcoholen verschijnt meestal rond 3600 cm⁻¹ in het IR-spectrum. Wanneer waterstofbinding optreedt, verschuift deze frequentie naar een hogere waarde, meestal in het bereik van 3200-3500 cm⁻¹.

2. Bandverbreding:

* Waterstofbinding introduceert verbreding van de IR -absorptieband . Dit komt omdat de waterstofbindingen niet statisch zijn en voortdurend breken en hervormen. Dit leidt tot een verdeling van trillingsfrequenties, wat resulteert in een bredere band in plaats van een scherpe piek.

3. Bandintensiteit:

* Verhoogde intensiteit: De intensiteit van de IR-band geassocieerd met de waterstofgebonden groep verhoogt vaak . Dit komt door het verbeterde dipoolmoment gecreëerd door de polaire waterstofbinding.

4. Extra bands:

* In sommige gevallen kunnen extra IR -banden verschijnen vanwege de vorming van waterstofbruggen. Deze nieuwe banden worden vaak geassocieerd met specifieke soorten waterstofbinding, zoals intermoleculaire versus intramoleculaire waterstofbruggen.

Praktische implicaties:

* Identificatie van waterstofbinding: De verschuiving in trillingsfrequentie en verbreding van de band zijn belangrijke indicatoren voor waterstofbinding in moleculen.

* Moleculaire structuur analyseren: IR -spectroscopie kan worden gebruikt om de aanwezigheid en het type waterstofbruggen in een molecuul te bepalen, waardoor inzicht is in zijn structuur en intermoleculaire interacties.

* Intermoleculaire interacties bestuderen: IR -spectroscopie is een waardevol hulpmiddel voor het bestuderen van de effecten van waterstofbinding op verschillende fysische eigenschappen, waaronder oplosbaarheid, smeltpunt en kookpunt.

Samenvattend beïnvloedt waterstofbinding de trillingsfrequenties in IR -spectroscopie aanzienlijk, wat leidt tot verschuivingen, verbreding en veranderingen in de bandintensiteit. Dit effect is essentieel voor het identificeren van waterstofbruggen en het begrijpen van de structuur en eigenschappen van moleculen.