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Intro ......

 

분자는 그 주파수에 해당하는 적외선을 흡수할 수 있으며 그 후 신축 또는 굽힘 진동 운동의 진폭이 바뀌게 한다.pptx 파일자료 (다운받기).5~50㎛ 원 적외선 영역 : 50~1000㎛ IR복사선은 자외선과 가시선을 설명할 때 다루었던 전자전이를 일으킬 정도로 충분한 큰 에너지를 가지고 있지 않으므로 여러 진동과 회전상태 사이에 작은 에너지 차이를 가지고 있는 분자 화학종에만 한정되어 흡수된다.5㎛ 중간 적외선 영역 : 2..자연과학 다운로드 화학 다운로드 적외선 분광학IR; infrared 다운로드 Up [자연과학][화학] 적외선 분광학[IR; infrared]. 따라서 적외선 분광법은 분자 내 서로 다른 결합을 구분할 수 있기 때문에 분자 내에 어떤 작용기가 존재하는지를 알 수 있다. 즉,축 진동에너지 변화 신축 진동 에너지  ......

 

 

Index & Contents

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[자연과학][화학] 적외선 분광학[IR; infrared]

 

 

목차

IR(infrared)

-기초

적외선 분광기

-이론

-원리

-종류

-구조

-응용

 

 

IR(infrared)이란

 

기초

가시광선인 적색의 빛보다 파장이 긴 전자파

근 적외선 영역 : 0.78~2.5㎛

중간 적외선 영역 : 2.5~50㎛

원 적외선 영역 : 50~1000㎛

 

 

 

IR복사선은 자외선과 가시선을 설명할 때 다루었던 전자전이를 일으킬 정도로 충분한 큰 에너지를 가지고 있지 않으므로 여러 진동과 회전상태 사이에 작은 에너지 차이를 가지고 있는 분자 화학종에만 한정되어 흡수된다. 적외선을 흡수하기 위해서 분자는 진동이나 회전운동으로 인해 쌍극자모멘트의 알짜 변화가 일어나야 한다.

 

IR spectrometry적외선 분광기

 

이론

적외선 분광법의 기본 원리 -`분자의 진동

적외선의 특정 주파수가 분자의 특정 진동 방식과 일치할 때, 분자는 그 주파수에 해당하는 적외선을 흡수할 수 있으며 그 후 신축 또는 굽힘 진동 운동의 진폭이 바뀌게 한다.

분자를 이루는 서로 다른 결합은 각각 다른 주파수에서 다르게 진동 운동 하므로, 서로 다른 적외선 파장을 흡수할 수 있다. 따라서 적외선 분광법은 분자 내 서로 다른 결합을 구분할 수 있기 때문에 분자 내에 어떤 작용기가 존재하는지를 알 수 있다.

 

 

원리

1.분자 운동의 진동 방식

신축 진동 (stretching vibration) : 원자들 사이의 결합 길이 변화

굽힘 진동 (bending vibration) : 원래의 결합축에 대하여 원자들의 위치 변화 즉, 원자들 사이의 결합각 변화

 

신축 진동에너지 굽힘 진동에너지

 

 

 

2.신축 진동에너지 변화

신축 진동 에너지 Evib

분자의 신축 운동을 조화 진동자 (harmony oscillator)로 가정

여기서, V : 진동양자수 (vibrational quantum No.)

v : 주파수

h : Plank 상수

 

신축 진동에서 주파수의 의미

고정된 벽의 스프링에 질량 m인 공이 매달려 있을 때, 늘어났다 줄어들 때의 주파수

 

` Hook`s law `

 

 

다시, 파수( )로 나타내면

 

 

 

여기서, k : 스프링의 힘의 상수

(force constant, dyne/cm)

m : 공의 질량

 

 

이 법칙을 실제 분자에 적용

분자는 질량이 각각 m1, m2인 두 원자가 동시에 진동하므로 m대신 환산 질량(reduced mass) 로 정리

단,

분자가 신축 진동을 일으킬 때 요구되는 주파수는 그 분자 내의 결합 세기에 비례

원자들의 질량에 반비례

 

분자 진동에 의한 위치 에너지 변화

분자의 신축 진동을 단순 조화 진동자라 가정할 때,

원자 사이의 위치 에너지()와 거리( r)의 관계

에너지 흡수 전 A-B원자 사이의 거리 : ro

에너지 흡수 후 신축 진동하는 거리 : r

 

 

 

분자 진동에 의한 위치 에너지 변화

(a) 조화 진동자 (b) 분자 진동

 

 

신축 진동 에너지 변화

 

분자의 위치 에너지 변화를 보면, 낮은 에너지 상태에서

단순 조화 진동자와 비슷한 모양을 가진다.

 

즉, r 〓 0 (ro)일 때 위치 에너지 〓o

 

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