1
σ=22πcc
K
键力常数
m1m2
折合质量 = m1+m2
5
(1)原子质量相近时,力常数k大,化学键的振动波数高: σCC(2222cm-1)> σC=C(1667cm-1)>σ C-C(1429cm-1) (2)若力常数k相近,原子质量m大,则化学键的振动波数低:
C-H C-C C-N C-O 3000 1430 1330 1280 (3)和H原子相连的化学键,红外吸收在高波数区 如: C-H 2900 cm-1 O-H 3600-3200 cm-1 N-H 3500-3300 cm-1 (4)弯曲振动比伸缩振动容易,弯曲振动的K较小,处于低波数区
1. 线性分子振动自由度 = 3n – 3 – 2 = 3n – 5
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2. 非线性分子振动自由度 =3n–3–3=3n–6
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3657 3756
1595
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CO2分子的基本振动形式及IR光谱
2349 cm-1
667cm-1
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理论上,每种简正振动都有其特定的振动频率,在红 外光谱区均应产生一个吸收峰带。但实际上,红外光 谱中峰数往往远小于理论计算的振动数,原因有以下 几点:
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简正振动的基本形式
伸缩振动():键角不变, 键长变化。
(a)对称伸缩振动(s) (b)不对称伸缩振动(as)
(c)弯曲振动:键角变化,键 长不变。
(d)(c) 剪式 (e)(d) 非平面摇摆 (f) (e) 扭曲 (g)(f) 摇摆
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简正振动的理论数—振动自由度
确定一个原子在空间的位置需要三个坐标,对于n个原子组成的分子, 确定它的空间位置需要3n个坐标,即分子有3n个自由度。分子的总 自由度由平动、转动和振动自由度构成。 分子自由度数(3N)= 平动自由度 + 转动自由度 + 振动自由度