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적외선 분광법은 어떻게 유기 화합물을 식별합니까?

적외선 (IR) 분광법은 진동 모드를 분석하여 유기 화합물을 식별하는 강력한 도구입니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.

1. 분자 진동 :

* 분자는 정적 실체가 아닙니다. 그들의 원자는 끊임없이 진동하고 앞뒤로 움직이고 스트레칭 및 굽힘입니다. 이러한 진동은 분자 구조에 고유 한 특정 주파수에서 발생합니다.

* 다른 유형의 결합 (C-H, C-O, C =O 등)은 별개의 주파수에서 진동하며 분자 내에서 이러한 결합의 배열은 전체 진동 패턴에 영향을 미칩니다.

2. IR 방사선 상호 작용 :

* 적외선 방사선이 샘플을 통과 할 때 일부 방사선은 분자에 의해 흡수됩니다.

* 흡수 된 방사선은 분자의 결합이 진동하는 특정 주파수에 해당합니다.

* 이러한 에너지 흡수는 분자를 흥분시켜 더 높은 진동 에너지 상태로 전이시킵니다.

3. 스펙트로 그램 :

* 흡수 주파수는 IR 스펙트럼이라는 그래프에서 피크로 기록됩니다.

* x 축은 IR 방사선의 주파수를 나타내고 (일반적으로 파수, cm ¹)를 나타내고 y 축은 전송 된 빛의 백분율을 나타냅니다.

* 스펙트럼의 피크는 분자 내의 특정 진동 모드에 해당합니다.

4. 해석 :

* IR 스펙트럼에서 피크의 위치와 강도를 분석함으로써 화학자는 알려지지 않은 유기 화합물에 존재하는 기능 그룹 및 결합을 식별 할 수 있습니다.

*이 정보는 화합물의 구조와 정체성을 결정하는 데 도움이됩니다.

IR 스펙트럼의 주요 특징 :

* 기능 그룹 영역 (4000-1400 cm ¹) : 이 영역은 C =O, O-H, C-H 및 N-H와 같은 특정 기능 그룹에 해당하는 피크가 풍부합니다.

* 지문 영역 (1400-600 cm ¹) : 이 영역은 각 분자에 고유 한 복잡한 피크 패턴을 특징으로합니다. 밀접하게 관련된 화합물을 구별하는 데 도움이됩니다.

IR 스펙트럼 해석의 예 :

* 약 1700 cm ¹ : 알데히드, 케톤 및 카르 복실 산에서 종종 발견되는 카르 보닐기 (C =O)의 존재를 나타냅니다.

* 약 3300 cm ¹ : 알코올 또는 카르 복실 산을 나타내는 O-H 결합의 존재를 제안한다.

* 약 2900 cm ¹ : 알칸, 알켄 및 알키네에서 흔한 C-H 스트레칭 진동을 나타냅니다.

요약하자면, IR 분광법은 화학자가 다음을 수행 할 수있게한다

* 알 수없는 화합물에 존재하는 기능 그룹을 식별하십시오.

* 독특한 진동 패턴에 따라 유사한 화합물을 구별합니다.

* 유기 분자 내의 구조와 결합에 대한 통찰력을 얻습니다.

참고 : IR 분광법은 종종 유기 화합물의 포괄적 인 분석을 제공하기 위해 핵 자기 공명 (NMR) 및 질량 분석법 (MS)과 같은 다른 분석 기술과 결합된다.

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