Wie funktioniert die IR-Spektroskopie?

Infrarot (IR) -Spektroskopie verwendet Infrarotstrahlung, um die Moleküle einer Verbindung anzuregen, und erzeugt ein Infrarotspektrum der von einem Molekül absorbierten Energie als Funktion der Frequenz oder Wellenlänge des Lichts.

Verschiedene Bindungsarten reagieren unterschiedlich auf die IR-Strahlung. Beispielsweise sind Dreifach- und Doppelbindungen kürzer und steifer als Einfachbindungen und schwingen daher bei höheren Frequenzen. Die Arten der Atome, die an den Bindungen beteiligt sind, sind ebenfalls relevant. Beispielsweise sind OH-Bindungen stärker als CH-Bindungen, sodass OH-Bindungen bei höheren Frequenzen schwingen. Die IR-Spektroskopie ermöglicht es daher, die verschiedenen in einer Verbindung vorhandenen funktionellen Gruppen zu identifizieren.

Es ist erwähnenswert, dass ein Dipolmoment erforderlich ist, damit ein Molekül IR-Strahlung absorbiert. Wenn eine Bindung ein Dipolmoment aufweist, bewirkt ihre Streckfrequenz im Allgemeinen eine Absorption im IR-Spektrum. Wenn eine Bindung symmetrisch substituiert ist und kein Dipolmoment aufweist, ist ihre Streckschwingung im Spektrum schwach oder gänzlich nicht vorhanden (IR-aktive gegenüber IR-inaktiven Schwingungen). Bindungen mit null Dipolmomenten erzeugen jedoch manchmal schwache Absorptionen, da molekulare Stöße, Rotationen und Vibrationen sie teilweise unsymmetrisch machen.

Hier ist ein Beispiel eines IR-Spektrums für Formaldehyd.