Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
1.Podstawyspektroskopiiabsorpcyjnejwzakresiepodczerwieni(FT-IR)
1020Drganianormalne
WtrakcieoscylacjiN-atomowacząsteczkawykonuje3N-6(5)wewnętrznychstopni
swobody,dlaktórychwprowadzonopojęcie„drganianormalnego”.Drganienormal-
nejesttojednoczesnyruchwszystkichzrębówatomowych,odbywającysięzjed-
nakowączęstościąizgodnywfazie,aczkolwiekamplitudydrgańposzczególnych
atomówmogąbyć,inaogółsą,różne.Drganienormalneniepowodujetranslacji
anirotacjimolekuły.Poszczególnedrganianormalnesąortogonalnewzględemsie-
bie,awięcniezależne.
NiezwyklepomocnewanaliziewidmIRiramanowskichjestrozważeniesyme-
triimolekuły(azatemjejmożliwejstrukturymolekularnej)ijejwpływunapostać
widma.Liczba3N-6(5)drgańnormalnychN-atomowejcząsteczkimożebyćskla-
syfikowanawgwłaściwościjejgrupypunktowej.NaprzykładcząsteczkaH
2
Oogru-
piepunktowejC
2vposiadadwadrganiaosymetriiA
1ijednoosymetriiB
2.Czytel-
nikmożezapoznaćsięzeszczegółamidotyczącymiteoriigrupwliteraturze[1].
Należyrównieżpodkreślić,żeliczbadrgańaktywnychwwidmachIRirama-
nowskich,awyznaczonychnapodstawieteoriigrup,możebyćinnaniżliczbaob-
serwowanychpasmwzarejestrowanymwidmie.Rozbieżnościtemogąwynikać
m.in.zobecnościwwidmienadtonów,pasmkombinacyjnych,rezonansuFermiego,
zniesieniadegeneracjiniektórychdrgańzewzględunaobniżeniesymetriimole
-
kułyczyteżwystępowaniadanejcząsteczkiwformieróżnychizomerówlubform
amorficznych.
Opisuwidmoscylacyjnychdokonujesiępoprzezanalizęcharakterystycznych
drgańgrupatomów,występującychwokreślonychzakresachwidma,niezależnie
odpozostałejczęścicząsteczki.NaprzykładdrganierozciągająceC-Hspodziewane
jestwzakresieliczbfalowych2850-3100cm
-1
.Częstościgrupowesąnieodłącznie
związanezróżnymikryteriamipodziałudrgań;zilustrowanojenarysunku1.2,na
przykładziegrupyXY
2.Drganiazwiązanezezmianądługościwiązanianazywamy
„drganiamirozciągającymi”,zaśtezmieniającekątpomiędzyatomami-„drgania-
mideformacyjnymi”lub„zginającymi”.Innekryteriumpodziałuwynikazsymetrii
wychylenia(tj.drganiesymetryczneiasymetryczne).Rozróżniasięrównieżdrga-
niawpłaszczyźnieipozapłaszczyzną(rys.1.2).Przywykorzystaniutabeliczęsto-
ścigrupfunkcyjnych,widmaIRiramanowskiemożnaopisywaćjakościowo.Każde
ztychdrgańmożnarównieżrozpatrywaćzewzględunaww.zasadyteoriigrup.
Itak:drganiatypuAtodrganianiezdegenerowane,symetrycznewzględemosi
onajwyższejkrotności,drganiatypuBtotakżedrganianiezdegenerowane,alean-
tysymetrycznewzględemosionajwyższejkrotności,zaśdrganiatypuEiT(F)to
drganiaodpowiedniodwu-itrzykrotniezdegenerowane.Dodatkoweindeksyprzy
symbolu-np.1,2,’,”,g(gerade,niem.parzyste)orazu(ungerade,niem.niepa-
rzyste)-określająsymetriędrganiawzględemkolejno:osioinnejkrotnościniżoś
główna,płaszczyznyczyśrodkainwersji.
EksperymentalnieprzypisaniepasmomIRiramanowskimdrganiaposzczegól-
nychgrupatomówpolegarównieżnaobserwacjiprzesunięciaizotopowego(zmiany
