Apa yang diukur dengan spektroskopi inframerah?

Apa yang diukur dengan spektroskopi inframerah?
Anonim

Saya suka memikirkannya mengukur bayangan molekul.

Ikatan tertentu dalam molekul bergetar pada laju / konformasi tertentu ketika disinari oleh radiasi inframerah. Hal ini terutama digunakan bersama dengan resonansi magnetik nuklir atau spektrometri massa untuk mengidentifikasi senyawa yang tidak diketahui dalam kimia organik atau anorganik analitik.

Spektroskopi inframerah (IR) mengukur perubahan momen dipol molekul karena menyinari mereka dengan cahaya pada frekuensi yang memicu transisi antara tingkat energi getaran.

Itu puncak yang muncul pada spektrum IR terletak pada kisaran # 400 - "4000 cm" ^ (- 1) # atau lebih, dan diberikan oleh transisi dari satu tingkat energi getaran ke yang lain.

Saat kita mendarat di a frekuensi resonansi ketika kami memindai rentang frekuensi, yang sesuai dengan frekuensi untuk mode getaran molekul. Beberapa contoh ditunjukkan di bawah metana:

Biasanya kami mengukur penyerapan. Untuk kesederhanaan, a osilator anharmonik linier yang tidak berputar memiliki tingkat energi yang diberikan ke urutan kedua dengan:

#tildeE_ (upsilon) = tildeomega_e (upsilon + 1/2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 #

dimana:

  • # tildeomega_e # adalah frekuensi getaran dasar molekul dalam posisi setimbangnya (tidak ada perpindahan).
  • # tildeomega_echi_e # adalah konstanta anharmonisitas dari molekul dalam posisi kesetimbangannya (tidak ada perpindahan).

Itu transisi penyerapan diberikan oleh:

#color (biru) (tildenu_ (upsilon-> upsilon + 1)) = tildeomega_e (upsilon + 1 + 1/2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1 + 1/2) ^ 2 - tildeomega_e (upsilon + 1 / 2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e (upsilon + 3/2 - upsilon - 1/2) + tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 - tildeomega_echi_e (upsilon + 3/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e + tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 - (upsilon + 3/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e + tildeomega_echi_e upsilon ^ 2 + upsilon + 1/4 - upsilon ^ 2 - 3upsilon - 9/4 #

# = warna (biru) (tildeomega_e -2tildeomega_echi_e (upsilon + 1) #