Ποιες είναι οι συνθήκες για το μόριο αμμωνίας να είναι ενεργά IR;
Κατανόηση της δραστηριότητας IR
Η υπέρυθρη φασματοσκοπία (IR) είναι μια ισχυρή τεχνική για τον εντοπισμό και τον χαρακτηρισμό των μορίων. Λειτουργεί με τη λάμψη της ακτινοβολίας IR σε ένα δείγμα. Ορισμένα μόρια θα απορροφούν συγκεκριμένες συχνότητες της ακτινοβολίας IR, προκαλώντας τη δόνηση των δεσμών τους. Αυτές οι δονήσεις κβαντοποιούνται, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να εμφανιστούν μόνο σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Το πρότυπο απορροφητικών συχνοτήτων είναι μοναδικό για κάθε μόριο, ενεργώντας σαν "δακτυλικό αποτύπωμα" για ταυτοποίηση.
Η απαίτηση κλειδιού:μια μεταβαλλόμενη διπολική στιγμή
Για να είναι ενεργό το μόριο, πρέπει να έχει μια μεταβαλλόμενη διπολική στιγμή Κατά τη διάρκεια της δόνησης του. Εδώ είναι γιατί:
* Διπολική στιγμή: Μία διπολική στιγμή προκύπτει όταν υπάρχει μια ανομοιογενή κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων μέσα σε ένα μόριο. Αυτό δημιουργεί ένα διαχωρισμό θετικού και αρνητικού φορτίου, σχηματίζοντας ένα δίπολο.
* Αλλαγή διπολικής ροπής: Για ένα μόριο για να απορροφήσει την ακτινοβολία IR, η δόνηση πρέπει να προκαλέσει αλλαγή σε αυτή τη διπολική στιγμή.
αμμωνία (NH₃) και η δραστηριότητά της IR
1. Μοριακή δομή: Η αμμωνία έχει τριγωνικό πυραμιδικό σχήμα, με το άτομο αζώτου στην κορυφή και τρία άτομα υδρογόνου στη βάση. Αυτή η δομή το καθιστά πολικό.
2. δονητικές λειτουργίες: Η αμμωνία έχει τέσσερις θεμελιώδεις δονητικές λειτουργίες. Αυτές οι λειτουργίες περιλαμβάνουν το τέντωμα και την κάμψη των δεσμών Ν-Η:
* Συμμετρική έκταση: Και οι τρεις δεσμοί Ν-Η τεντώνουν από κοινού. Αυτή η δόνηση δεν Αλλάξτε τη ροπή του διπόλου, οπότε είναι IR INACTION .
* ασύμμετρη τέντωμα: Δύο ομόλογα N-H τεντώνονται ενώ οι τρίτες συμβάσεις. Αυτή η δόνηση αλλάζει Η στιγμή του διπόλου, καθιστώντας την ir ενεργό .
* Ψαλίδα: Δύο δεσμοί Ν-Η κάμπτονται προς την ίδια κατεύθυνση, με το άζωτο να παραμένει ακίνητο. Αυτή η δόνηση αλλάζει Η στιγμή του διπόλου, καθιστώντας την ir ενεργό .
* Rocking: Οι δύο δεσμοί N-H κάμπτονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Αυτή η δόνηση αλλάζει Η στιγμή του διπόλου, καθιστώντας την ir ενεργό .
Συμπέρασμα
Ως εκ τούτου, η αμμωνία (NH₃) είναι ενεργή επειδή τρεις από τους τέσσερις θεμελιώδεις δονητικές λειτουργίες προκαλούν αλλαγή στη διπολική στιγμή του μορίου . Αυτό επιτρέπει στην αμμωνία να απορροφά συγκεκριμένες συχνότητες της ακτινοβολίας IR, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ταυτοποίηση και την ανάλυση.
