红外吸收分光法-红外分光光度法基本原理（仪器分析课件）

Contents目1偶极矩对光谱强度的影响2对称性对光谱强度的影响3红外光谱强度的表示录仪器分析红外光谱的吸收强度4注意事项红外光谱的吸收强度仪器分析我们知道，分子整体呈电中性。由于构成分子的各原子电负性不相同，因此分子呈现不同的极性，用偶极矩表示。偶极矩大小与分子中电荷大小和正负电荷中心距离有关。分子内原子不停地振动，振动时正负电荷不变，但其中心距离发生变化。因此，分子的偶极矩可能会发生变化。

但当满足红外吸收光谱产生条件后，对于都是不饱和键的C=O—和C=C—，在红外光谱法中二者的强度为什么差异很明显？也就是应当了解红外光谱的吸收强度的相关内容。红外光谱的吸收强度仪器分析

红外光谱的吸收强度仪器分析利用分子的偶极矩,可以判断分子的极性。偶极矩越大,分子的极性也越大,分子的偶极矩为零,则为非极性分子。对双原子分子来说,分子的极性与键的极性是一致的。复杂的多原子分子的极性则不仅与键的极性有关,还与分子的空间构型有关。若组成原子相同,键无极性（各键矩为零）,分子必无极性,如P,S等；若键有极性,而分子的空间构型恰当使各极性键键矩的矢量和为零,则分子的偶极矩μ＝0,分子无极性；若键有极性,分子的几何构型又不能使各化学键的极性抵消,即各极性键键矩的矢量和不为零,分子的偶极矩不等于零,分子有极性。红外光谱的吸收强度仪器分析在红外光谱图中，C=O—基的吸收非常强，常常是红外光谱图中最强的吸收带；而C=C—基的吸收则有时出现，有时不出现，即使出现，相对地说强度也很弱。两者都是不饱和键，但吸收强度差异如此大，是因为C=O—基在伸缩振动时偶极矩变化很大，因而C=O—基的跃迁概率大，而C=C—双键则在伸缩振动时偶极矩变化很小。对于同一类型的化学键，偶极矩的变化（△μ）与结构的对称性有关。例如：C=C—双键在以下三种结构中，吸收强度的差别明显。⑴R—CH=CH2k=40L·mol-1·cm-1⑵R—CH=CH—R′顺式k=10L·mol-1·cm-1⑶R—CH=CH—R′反式k=2L·mol-1·cm-1红外光谱的吸收强度仪器分析对于C=C—，结构⑴的对称性最差，因此吸收较强；而结构⑶的对称性相对来说最高，所以吸收最弱。另外，对于同一试样，在不同的试剂中或是同一试剂的不同浓度的试样中，由于氢键的影响以及氢键强弱的不同，使原子间的距离增大，偶极矩变化增大，吸收增大。例如：醇类的OH基在四氯化碳溶剂中伸缩振动的强度比在乙醚溶剂中弱得多。而不同浓度的四氯化碳溶液中，由于地饱和状态的不同，强度也有很大的差别。红外光谱的吸收强度仪器分析谱带的强度与振动形式有关。应当注意：即使是强极性基团的红外震动惜售待，其强度也要比紫外即可见光区最强的电子跃迁小2-3个数量级。另一方面，由于红外分光光度计中能量较低，测定时必须用较宽的狭缝，使单色器的光谱通带同吸收峰的宽度相近。因此，测得的红外吸收带的峰值及宽度，受所用狭缝宽度的强烈影响。同一物质的摩尔吸收系数随不同仪器而改变，这就使得定性鉴定中用处不大。所以，红外光谱的俄吸收强度常定性地用s（强）,m（中等）,w（弱）,vw（极弱）等来表示。Contents目1概述2IR光谱产生3IR光谱表示法4影响因素录仪器分析红外分光光度法（IR）二、红外光谱分析法的特点远红外光谱是由分子转动能级跃迁产生的转动光谱；中红外光谱和近红外光谱是由分子振动能级跃迁产生的振动光谱。红外吸收光谱研究的中心内容，主要集中在中红外光区。仪器分析红外分光光度法（IR）红外光谱分析法的特点仪器分析红外分光光度法（IR）特征性强测定快速无损检测试样用量少操作简便可检三态试样分析灵敏度较低定量分析误差较大红外光谱分析法的特点仪器分析红外分光光度法（IR）样品液态固态气态定性分析定量分析三、红外吸收光谱的产生当一定频率（能量）的红外光照射分子时，如果分子中某个基团的振动频率和外界红外辐射频率一致时，光的能量通过分子偶极矩的变化而传递给分子，这个基团就吸收一定频率的红外光，产生振动跃迁。将分子吸收红外光的情况用仪器记录就得到该试样的红外吸收光谱图。仪器分析红外分光光度法（IR）四、产生红外吸收光谱的条件辐射后具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量。分子振动有瞬间偶极距