1. Frekvensförskjutning:
* Högre frekvenser: Vätebindning leder i allmänhet till högre vibrationsfrekvenser för de involverade grupperna. Detta beror på:
* starkare obligationer: Vätebindningar är relativt starka interaktioner jämfört med van der Waals -krafter. Detta stärker bindningen mellan väteatomen och acceptoratomen (som syre eller kväve), vilket gör det svårare att sträcka eller böja.
* reducerad massa: Väteatomen som är involverad i vätebindningen kan betraktas som en del av en större enhet på grund av interaktionen. Detta minskar den vibrerande systemets effektiva massa, vilket leder till en högre frekvens.
* Exempel: O-H-sträckningsvibrationen i alkoholer förekommer vanligtvis runt 3600 cm⁻ i IR-spektrumet. När vätebindning sker, förskjuts denna frekvens till ett högre värde, vanligtvis inom intervallet 3200-3500 cm⁻.
2. Bandbreddning:
* Vätebindning introducerar breddning av IR -absorptionsbandet . Detta beror på att vätebindningarna inte är statiska och ständigt bryter och reformeras. Detta leder till en fördelning av vibrationsfrekvenser, vilket resulterar i ett bredare band snarare än en skarp topp.
3. Bandintensitet:
* Ökad intensitet: Intensiteten hos IR-bandet associerat med den vätebundna gruppen ökar ofta . Detta beror på det förbättrade dipolmomentet som skapats av den polära vätebindningen.
4. Ytterligare band:
* I vissa fall kan ytterligare IR -band visas på grund av bildandet av vätebindningar. Dessa nya band är ofta associerade med specifika typer av vätebindning, såsom intermolekylär kontra intramolekylära vätebindningar.
Praktiska konsekvenser:
* Identifiera vätebindning: Förändringen i vibrationsfrekvens och bandbreddning är viktiga indikatorer på vätebindning i molekyler.
* Analys av molekylstruktur: IR -spektroskopi kan användas för att bestämma närvaron och typen av vätebindningar i en molekyl, vilket ger insikter i dess struktur och intermolekylära interaktioner.
* Studera intermolekylära interaktioner: IR -spektroskopi är ett värdefullt verktyg för att studera effekterna av vätebindning på olika fysiska egenskaper, inklusive löslighet, smältpunkt och kokpunkt.
Sammanfattningsvis påverkar vätebindning signifikant vibrationsfrekvenser i IR -spektroskopi, vilket leder till förändringar, breddning och förändringar i bandintensitet. Denna effekt är avgörande för att identifiera vätebindningar och förstå molekylernas struktur och egenskaper.
