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红外吸收习题答案

红外吸收习题答案
红外吸收习题答案

红外吸收光谱法练习题

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一.填空题

1. 分子对红外辐射产生吸收要满足的条件是

(1) __________分子的振动方式必须是红外或心活性的

_____________________________;

(2) ______________某一振动方式频率与红外线对的某一频率相同(即能产生瞬时偶极矩变

化)_________________________。

2.分子伸缩振动的红外吸收带比____弯曲振动_________的红外吸收带在更高波数位置。

3.如下两个化合物的双键的伸缩振动频率高的为__ a 高_____. (a) =N-N=, ( b)-N=N- 。

4.红外光谱图上吸收峰数目有时比计算出的基本振动数目多, 原因是

可能存在倍频, 和频和差频吸收峰, 所以可能出现某些附加的弱峰, 使实际吸收峰数目增多

5. 红外分光光度计中, 红外光源元件多用____Nernst (能斯特)灯或硅碳棒(惰性固体也可

以)__________________________, 单色器中色散元件采用_____________光栅___________________, 液体试样吸收池的透光面多采用_______________NaCl或KBr等晶体______________________材料,检测器为_________真空热电偶或热检测器_____________

_____ 。

6.红外光谱法的固体试样的制备常采用_________糊状法_________________________、________压片法______________________和___________薄膜法______________________ 等法

7. 在烯烃的红外谱中, 单取代烯RCH=CH2的ν(C=C)约1640cm-1. 二取代烯RCH=CHR(顺

式)在1635~1665cm-1有吸收, 但RCH=CHR(反式)在同一范围观察不到ν(C=C)的峰,这是因为___________(具有对称中心的反式结构的)ν(C=C)是红外非活性的_____________________。

共轭双烯在1600cm-1(较强)和1650cm-1(较弱)有两个吸收峰,这是由____两个双键伸缩振动的偶合__________引起的, 1650cm-1的峰是______同相偶合_________峰. 预期RCH=CHF 的ν(C=C)较单取代烯烃波数较__大____、强度较___大___, 这是因为__________ F的(亲电)诱导效应(使C=C的力常数增大)_____________所致。

8. HCN是线型分子, 共有___4___种简正振动方式, 它的气相红外谱中可以观察到_3个

___个

红外基峰。

9.在某些分子中, 诱导效应和共轭效应使吸收带的频率发生位移。当诱导效应使化学键的键能增加时, 则吸收带频率移向___高频______, 反之, 移向_____低频________。

当共轭效应使电子云密度平均化时, 则使双键频率移向_____低频____, 而单键频率略向___高频移动_______。

10.某些频率不随分子构型变化而出现较大的改变, 这些频率称为_____基团特征振动频率___官能团的依据___________, 它们用作鉴别_____4000~1500_______________, 其频

率位于_______________________cm-1 之间。

二.单项选择题

1. 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为( C )

A.玻璃B.石英

C.卤化物晶体D.有机玻璃

2. 在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C=O 伸缩振动频率出现最高者为( A )

A.气体B.正构烷烃

C.乙醚D.乙醇

3. 水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动? ( C )

A.2 个,不对称伸缩B.4 个,弯曲

C.3 个,不对称伸缩D.2 个,对称伸缩

4. 任何两个相邻振动能级间的能量差为( C )

A.1/2 hνB.3/2 hν

C.hνD.2/3 hν

5. 在以下四种分子式中C=C 双键的红外吸收哪一种最强? (A )

A.CH3- CH = CH2

B.CH3- CH = CH - CH3(顺式)

C.CH3- CH = CH - CH3(反式)

D.CH3- CH2- CH = CH- CH3

6.在含羰基的分子中,增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带( B )

A.向高波数方向移动B.向低波数方向移动

C.不移动D.稍有振动

7.以下四种气体不吸收红外光的是( D )

A.H2O B.CO2

C.HCl D.N2

8.乙炔分子振动自由度是( C )

A.5 B.6

C.7 D.8

9.试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红

外吸收峰, 频率最小的是( A )

A.C-H B.N-H

C.O-H D.F-H

10.某一化合物在紫外吸收光谱上未见吸收峰, 在红外光谱的官能团区出现如下吸收峰: 3000cm-1右,1650cm-1左右, 则该化合物可能是( B )

A.芳香族化合物B.烯烃

C.醇D.酮

三.简答题

1. N2O 气体的红外光谱有三个强吸收峰,分别位于2224 cm-1(4.50μm), 1285 cm-1 (7.78μm) 和579 cm-1 (17.27μm) 处。此外尚有一系列弱峰,其中的两个弱峰位于2563 cm-1 (3.90μm) 和2798 cm-1 (3.57μm) 处。已知N2O 分子具有线性结构。

(1) 试写出N2O 分子的结构式,简要说明理由

(2) 试问上述五个红外吸收峰各由何种振动引起?

[答] 既然N2O 分子具有线性结构,它只可能是N = O = N 或N ≡N = O 。若具有前一种结构,则只能具有反对称伸缩振动和弯曲振动引起的两个强吸收峰,与题意不符,故N2O 分子具有N ≡N = O 结构。

其中2224 cm-1( 4.50 μm ) 由N ≡N 伸缩振动引起;

1285 cm-1( 7.78 μm ) 由N = 0 伸缩振动引起;

579 cm-1( 17.27 μm ) 由弯曲振动引起弱吸收峰

2563 cm-1( 3.90 μm ) 为1285 cm-1峰的倍频峰

2798 cm-1( 3.57 μm ) 为2224 cm-1峰与579 cm-1峰的和频峰。

2.有一从杏仁中离析出的化合物,测得它的化学式为C7H6O,其红外光谱图如下,试推测它的结构并简要说明之。

[答] Ω = 1/2 [ 7(4-2) + 6(1-2) + 1(2-2) + 2 ] = 5

>3000 cm-1的吸收峰为= CH 的伸缩振动吸收峰

2700 cm-1附近为典型的C—H 吸收峰

1700 cm-1 附近为C = O 的伸缩振动吸收峰

1600~1450 cm-1有几个峰为苯环骨架振动吸收峰

690~750 cm-1有二个吸收峰为一取代苯特征峰

据此可以推断该化合物为

,CHO

( 苯甲醛)

3.甲苯甲腈(Me CN

) 的I R 谱如下, 指出标有波数的吸收峰的归属。

3030cm -1 为苯基的ν=CH, 2920cm -1为甲基的νC-H ;

2217 m -1为νCN (因与苯环共轭使C ≡N 出现在较低波数);

1607, 1058和1450cm -1为苯环骨架振动;

817cm -1为对二取代苯的特征吸收峰。

四.计算题

1. 在烷烃中C-C, C=C, C C 的键力常数之比k 1:k 2:k 3=1.0:1.91:3.6, 今已知C=C 伸缩振动吸收峰波长为6.00μm ,问C-C, C C 的吸收峰波数为多少?

[答] σ(C=C) =104/ 6.00 =1667cm -1

σ(C-C) k 1

──── = ─── , σ(C-C) =σ(C=C) (k 1/k 2)1/2

σ(C=C) k 2

σ(C-C) =1667×( 1.0/1.91 )1/2=1667×( 0.524 )1/2=1206cm -1

σ(C C ) =σ(C=C) (k 3/k 2 )1/2=1667×( 3.6/1.91 )1/2=1667×( 1.885 )1/2

=2288cm -1

2.计算乙酰氯中C=O 和C-Cl 键伸缩振动的基本振动频率(波数)各是多少? 已知化学键力常数分别为12.1 N/cm.和3.4N/cm.。

σ =1/(2πc)(k/μ)1/2, σ =1307(k/μ)1/2

μ (C=O) =6.86 μ (C=Cl)=8.97

σ =1307×(12.1/6.86)1/2 = 1307×1.33 =1738cm -1

σ =1307×(3.4/8.97)1/2 = 1307×0.616 =805cm -1

红外光谱法习题[1]

第九章红外光谱法 基本要求:了解红外吸收光谱和吸收峰特征的表达, 掌握红外吸收光谱产生的条件,影响吸收峰位置、峰数和强度的因素, 掌握主要的IR谱区域以及在这些区域里引起吸收的键振动的类型, 掌握常见基团的特征吸收频率,利用IR谱鉴别构造异构体并能够解析简单化合物的结构,了解红外 吸收光谱的实验技术,了解拉曼光谱的原理及应用。 重点:IR光谱产生的条件,影响吸收峰位置,峰数和强度的因素,常见基团的特征吸收频率。 难点:键振动的类型,IR谱解析,FT-IR的原理和特点。 部分习题解答 1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么? 条件:(1)分子的振动或转动必须伴随偶极矩的变化;(2)红外辐射应具有能满足分子产生振动跃迁所需的能量(红外辐射频率等于振动量子数差值和振动频率的乘积) 不是所有的分子振动都会产生红外吸收光谱。只有满足上述两个条件的分子振动才会产生红外吸收光谱。例如,同核双原子分子(O2、N2、Cl2)等的振动没有红外活性。 5. 计算CO2和H2O的分子振动自由度,它们分别有几种振动形式,在红外吸收光谱中能看到几个吸收普带?数目是否相符?为什么? CO2:线性分子振动自由度3N-5=3*3-5=4 四种振动形式两个吸收带数目不符对称伸缩振动无偶极矩变化,无红外活性,无吸收峰;面内弯曲和面外弯曲振动简并,只显示一个吸收峰。 H2O:非线性分子振动自由度3N-6=3*3-6=3 三种振动形式三个吸收带数目相符 6.判断正误。 (1)对(2)错(3)错(4)对(5)错(6)错 7、下列同分异构体将出现哪些不同的特征吸收带? (1)CH3 CO2H CO2CH3 (2)C2H3COCH3CH3CH2CH2CHO (3) 解:(1)CH3——COH 在3300~2500cm-1处有v O—H, 其v C=O位于1746~1700cm-1 COCH3无v OH吸收,其v C=O位于1750~1735cm-1(2)C2H5CCH3其v C=O位于1720~1715cm-1 CH3CH2CH2CH 其2820cm-1及2720cm-1有醛基费米共振双峰。 O O O

仪器分析红外吸收光谱法习题及答案

红外吸收光谱法 一.填空题 1.一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,后者可分为面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) 。2.红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 远红外区,中红外区和近红外区 ,其中中红外区的应用最广。 3.红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物,因此,除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。 4.在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性 ,相反则 称为红外非活性的。一般来说,前者在红外光谱图上出现吸收峰。5.红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒。 6.基团一OH、一NH;==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。 7.基团一C≡C、一C≡N ;—C==O;一C=N,一C=C—的伸缩振动频率范围分别出现在 2400—2100 cm-1, 1900—1650 cm-1, 1650—1500 cm-1。 8.4000—1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的,基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域,称为官能团区;1300—600 cm-1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。 二、选择题 1.二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别(A) A. 3,2,4 B. 2,3,4 C. 3,4,2 D. 4,2,3 2.乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为(C) A. 2,3,3 B. 3,2,8 C. 3,2,7 D. 2,3,7 4.下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH 3CH 2 COH的吸收 带?(D) A. 3000—2700cm-1,1675—1500cm-1,1475—1300cm一1。 B. 3300—3010cm-1,1675—1500cm-1, 1475—1300cm-1。 C. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l,1000——650cm-1。 D. 3000—2700cm-1, 1900—1650cm-1, 1475——1300cm-1。 1900—1650cm-1为 C==O伸缩振动,3000—2700cm-1为饱和碳氢C—H伸缩振动(不饱和的其频率高于3000 cm-1),1475——1300cm-1为C—H变形振动(如—CH 3 约在1380—1460cm-1)。

红外吸收光谱法试题与答案.

红外吸收光谱法 一、选择题 1. CH 3—CH 3的哪种振动形式是非红外活性的(1) (1)υC-C (2)υC-H (3)δasCH (4)δsCH 2. 化合物中只有一个羰基,却在1773cm -1和1736 cm -1处出现两个吸收峰,这是 因为(3) (1)诱导效应 (2)共轭效应 (3)费米共振 (4)空间位阻 3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为(4) (1)玻璃 (2)石英 (3)红宝石 (4)卤化物晶体 4. 预测H 2S 分子的基频峰数为(2) (1)4 (2)3 (3)2 (4)1 5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是(4) (1) (2)—C ≡C — (3) (4)—O —H 二、解答及解析题 1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B 的力常数是弹簧A 的力常数的两倍,每个球从静止位置伸长1cm ,哪一个体系有较大的势能。 答:M h hv E k 2π= = ;所以B 体系有较大的势能。 2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器,同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处? 答: 相同:红外光谱和紫外光谱都是分子吸收光谱。 不同:紫外光谱是由外层电子跃迁引起的。电子能级间隔一般约为1~20eV; 而红外光谱是分子的振动能级跃迁引起的,同时伴随转动能级跃迁,一般振动能级间隔约为0.05~1eV 。

3. 红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度? 答:波长和波数为横坐标,吸收度或百分透过率为纵坐标 4. C-C (1430cm-1),C-N (1330cm-1),C-O (1280cm-1)当势能V=0和V=1时,比较 C-C ,C-N ,C-O 键振动能级之间的相差顺序为(○ 2) ①C-O >C-N >C-C ; ②C-C >C-N >C-O ; ③C-N >C-C >C-O ; ④C-N >C-O >C-C ; ⑤C-O >C-C >C-N 5. 对于CHCl3、C-H 伸缩振动发生在3030cm-1,而C-Cl 伸缩振动发生在758 cm-1 (1)计算CDCl3中C-D 伸缩振动的位置; (2)计算CHBr3中C-Br 伸缩振动的位置。 答:(1)' 1307v k =- , C-H :=?? ? ??=2 13073030k 5.37 C-D 的伸缩振动频率为 '1307v k =- =1307*√5.37=3028cm-1 6. C-C 、C=C 、C ≡C 的伸缩和振动吸收波长分别为 7.0μm ,6.0μm 和4.5μm 。按照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。 答: v 1307=- M v K *2 13072 ????? ??= - , C-C 、 C=C 、C ≡C 对应的为1v -、2v -、3v -, 由题知1v - >2v - >3v - 。所以1K >2K >3K 7. 写出CS2分子的平动、转动和振动自由度数目。并画出CS2不同振动形式的示意图,指出哪种振动为红外活性振动? 答:分子自由度=3N=3*3=9,转动自由能=2; 振动自由能=3N-5=9-5=4 ,平动自由能=3N-(3N-5)=5。 8. 下列各分子的碳-碳对称伸缩振动在红外光谱中是活性的还是非活性的。 (1)CH 3-CH 3;活性 (2)CH 3-CCl 3;活性 (3)CO 2;非活性(4)HC ≡CH 非活性 (5) 活性 (6) 非活性 9. Cl 2、H 2S 分子的振动能否引起红外吸收而产生吸收谱带?为什么?预测可能有的谱带数。 答:Cl2不能,振动自由度数=1,为红外非活性;H2S 能,振动自由度数=3,可能的谱

红外吸收光谱法习题与答案解析

六、红外吸收光谱法(193题) 一、选择题 ( 共61题 ) 1. 2 分 (1009) 在红外光谱分析中,用 KBr制作为试样池,这是因为: ( ) (1) KBr 晶体在 4000~400cm-1范围内不会散射红外光 (2) KBr 在 4000~400 cm-1范围内有良好的红外光吸收特性 (3) KBr 在 4000~400 cm-1范围内无红外光吸收 (4) 在 4000~400 cm-1范围内,KBr 对红外无反射 2. 2 分 (1022) 下面给出的是某物质的红外光谱(如图),已知可能为结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪 一结构与光谱是一致的?为什么? ( ) 3. 2 分 (1023) 下面给出某物质的部分红外光谱(如图),已知结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构 与光谱是一致的,为什么? 4. 2 分 (1068) 一化合物出现下面的红外吸收谱图,可能具有结构Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ,哪一结构与 光谱最近于一致? 5. 2 分 (1072) 1072 羰基化合物中, C = O 伸缩振动 频率出现最低者为 ( ) (1) I (2) II (3) III (4) IV 6. 2 分 (1075) 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) (1) 玻璃 (2) 石英 (3) 卤化物晶体 (4) 有机玻璃 7. 2 分 (1088) 并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( ) (1) 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂 (2) 分子中有些振动能量是简并的 (3) 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在 (4) 分子某些振动能量相互抵消了 8. 2 分 (1097) 下列四组数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3- CH2-CH = O的吸收带( ) 9. 2 分 (1104) 请回答下列化合物中哪个吸收峰的频率最高? ( ) 10. 2 分 (1114) 在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C=O 伸缩振动频率出现最高者为( ) (1) 气体 (2) 正构烷烃 (3) 乙醚 (4) 乙醇 11. 2 分 (1179) 水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动 ? ( ) (1) 2 个,不对称伸缩 (2) 4 个,弯曲 (3) 3 个,不对称伸缩 (4) 2 个,对称伸缩 12. 2 分 (1180) CO2的如下振动中,何种属于非红外活性振动 ? ( ) (1) ←→ (2) →←→ (3)↑↑ (4 )

红外吸附光谱法

红外吸附光谱法的学习 吸附研究方法多种多样,经典的方法有吸热法,比表面积,吸附等温线等。近代研究方法增加了红外光谱法,表面电压法,紫外光电子能谱等多个新研究方法技术。我主要对红外吸附光谱法进行了学习。 红外吸附法可提供吸附质及吸附剂—固体键的资料。通过吸附质在吸附前后红外吸收光谱地位移,考察表面吸附情况。不同的振动频率代表了吸附分子中不同的原子和表面成键。该方法有助于区别物理吸附和化学吸附。物理吸附靠范德华力,一般只能观察到谱带位移,不产生新谱带;而化学吸附形成新的化学键,能出现新谱带。该方法还能确定化学吸附分子的构型,如采用红外光谱测定CO在Pd上的吸附构型,表明覆盖率增加直线式结构增强。下面将具体介绍利用红外光谱仪测定CO在Pd/ Al 2O3 催化剂及载体上的吸附性能。 实验用催化剂系将一定浓度的含活性组分的混合溶液,浸渍于载体,然后经干燥、还原和活化而成。在红外测定前,将样品充分还原后,研磨成小颗粒,置于可用于吸附态测定的漫反射池中。采用 NaCl 做吸收池窗片。首先在高纯氮气吹扫下以 2 ℃ / mi n 的升温速率升至 180 ℃脱气,跟踪记录样品表面脱附情况 , 直至观测到的红外光谱图基本不变化。降至室温后切换为 CO 吸附气,并开始跟踪记录红外光谱图的变化。为防止催化剂表面吸附的物质对下次实验造成影响,每次实验均更换为新鲜催化剂。 首先是CO在载体Al2O3上吸附的红外光谱。众所周知 ,载体的作用不仅是稀释、支撑、分散金属活性组分 ,而且也具有明显的吸附剂特征。图 1 为 120 ℃时 CO 在载体Al2O3上吸附的红外-光谱图。从图 1 中可以看出 , CO 在Al2O3表面上有 HCOO-的形成 ( 1600 cm-1、 1383 cm-1) ,这是由于在Al2O3表面上存在不同的表面OH-可与-吸附在载体上的 CO 生成羧基等表面吸附态 , 即CO + O H-→ HCOO-。另外 , 在Al2O3上不可避免地会吸附少量的水 , 也可促进 HCOO-的生成。从图1还可发现 , 在Al2O3上有少量吸附态HCO3-的生成( 1465 cm-1,1254 cm-1)。 比较不同温度下 CO 在Al2O3上吸附的红外光谱 , 如图 2 所示 , 在室温时 , 可以发现少量的HCO3-吸收峰 ( 1656 cm-1、 1465 cm-1和1254cm-1 ,随着温度升高 , HCO3-吸收峰强度逐-渐减弱。温度至 100 ℃时 ,在 1600 cm-1处出现了一个新峰 , 且随温度的升高而逐渐增强。同时 ,1383 cm-1峰附近的 1349 cm-1处峰也随温度升-高逐渐增大 , 到100 ℃时强度已明显超出 1383cm-1处峰。 1600 cm-1和 1383 cm-1峰分别对应于HCOO-的不对称和对称伸缩振动 , 这说明HCO3-在升温过程中转变为 HCOO-, 至 120 ℃-时催化剂表面只有少量的HCO3-吸附态。 其次是CO 在催化剂Pd表面上吸附的红外光谱研究。图 3 为反应温度 120 ℃时 CO 在 Pd/ Al2O3催-化剂表面上吸附的红外光谱图。图 3 中的 2176cm-1、 2116 cm-1-处峰为

仪器分析之红外吸收光谱法试题及答案

红外吸收光谱法习题 一、填空题 1. 在分子的红外光谱实验中,并非每一种振动都能产生一种红外吸收带,常常是实际吸收带比预期的要少得多。其原因是(1)_______; (2)________; (3)_______; (4)______。 2.乳化剂OP-10的化学名称为:烷基酚聚氧乙烯醚, 化学式: IR谱图中标记峰的归属:a_____, b____, c______, d____。 3.化合物的红外光谱图的主要振动吸收带应为: (1)3500~3100 cm-1处,有 ___________________振动吸收峰 (2)3000~2700 cm-1处,有 ___________________振动吸收峰 (3)1900~1650 cm-1处,有 ___________________振动吸收峰 (4)1475~1300 cm-1处,有 ___________________振动吸收峰 4.在苯的红外吸收光谱图中 (1) 3300~3000cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰 (2) 1675~1400cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰 (3) 1000~650cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰 二、选择题 分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为 ( ) 1. Cl 2 (1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 3 2.下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是 ( ) (1)凡极性分子的各种振动都是红外活性的,非极性分子的各种振动都不是红外活性的 (2)极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的 (3)分子的偶极矩在振动时周期地变化,即为红外活性振动 (4)分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化,必为红外活性振动,反之则不是 4.用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是 ( ) (1)单质 (2)纯物质 (3)混合物 (4)任何

完整版12红外吸收光谱法习题参考答案

红外吸收光谱法 思考题和习题 红外光区是如何划分的写出相应的能级跃迁类型 、红外吸收光谱法与紫外可见吸收光谱法有何不同? 3.简述红外吸收光谱产生的条件。 (1)辐射应具有使物质产生振动跃迁所需的能量,即 必须服从V L= △ V-v (2)辐射与物质间有相互偶合作用,偶极矩必须发生变化,即振动过程△卩工0; 4?何为红外非活性振动? 有对称结构分子中,有些振动过程中分子的偶极矩变化等于零,不显示红外吸收,称为红外非活性振动。 5、何为振动自由度?为何基本振动吸收峰数有时会少于振动自由度? 振动自由度是分子基本振动的数目,即分子的独立振动数。对于非直线型分子,分子基本振动数为而对于直线型分 3n-6 O 子,分子基本振动数为3n-5 O 振动吸收峰数有时会少于振动自由度其原因可能为: 分子对称,振动过程无偶极矩变化的红外非活性活性。 两个或多个振动的能量相同时,产生简并。

吸收强度很低时无法检测。 振动能对应的吸收波长不在中红外区。

6.基频峰的分布规律有哪些? (1) 折合质量越小,伸缩振动频率越高 (2) 折合质量相同的基团,伸缩力常数越大,伸缩振动基频峰的频率越高。 (3) 同一基团,一般 > > 7、举例说明为何共轭效应的存在常使一些基团的振动频率降低。 共轭效应的存在,常使吸收峰向低频方向移动。由于羰基与苯环共轭,其 电子的离域增大,使羰基 的双键性减弱,伸缩力常数减小,故羰基伸缩振动频率降低,其吸收峰向低波数方向移动。 以脂肪酮与芳香酮比较便可说明。 8.如何利用红外吸收光谱区别烷烃、烯烃及炔烃? 1715 on 1685 on - 烷烃主要特征峰为 as s C H , CH 3 , CH 3 , CH 2 ,其中V -H 峰位一般接近 3000cm -1 又低于 3000cm-1 。 烯烃主要特征峰为 ,其中V C-H 峰位一般接近 3000cm-1 又高于 3000cm-1 。V =C 峰位约在1650 cm -1 。 C H 是烯烃最具特征的峰,其位置约为 - 1 1000-650 cm 。 炔烃主要特征峰为 CH , CC , CH ,其中 CH 峰位在 3333-3267cm- 1 0 c c 峰位在 2260-2100cm 1, 是炔烃的高度特征峰。 9.如何在谱图上区别异丙基及叔丁基? 当两个或三个甲基连接在同一个 C 上时,则吸收峰 s 分裂为双峰。如果是异丙基,双峰分别位于 CH 3 1385 cm -1 和1375 cm -1 左右,其峰强基本相等。如果是叔丁基,双峰分别位于 右, 且1365 cm -1 峰的强度约为1395 cm -1 的两倍。 1365 cm -1 和 1395 cm -1 左 10.如何利用红外吸收光谱确定芳香烃类化合物? 利用芳香烃类化合物的主要特征峰来确定: 芳氢伸缩振动(=C-H ), 泛频峰 2000~1667cm -1 3100~3000cm -1 (通常有几个峰) 苯环骨架振动(c=c ) , 1650-1430 cm -1 , ~1600cm -1 及~1500cm -1 芳氢面内弯曲振动(3=C -H ), 1250~1000 cm -1 芳氢面外弯曲振动( =c-H ), 910~665cm -1 11 .简述傅立叶变换红外光谱仪的工作原理及傅立叶变换红外光谱法的主要特点。 傅里叶变换红外光谱仪是通过测量干涉图和对干涉图进行快速 Fourier 主要由光源、干涉仪、检测器、计算机和记录系统组成。同色散型红外光谱仪比较, 件上有很大的不同。由光源发射出红外光经准直系统变为一束平行光束后进人干涉仪系统,经干涉仪调制 得到一束干涉光,干涉光通过样品后成为带有样品信息的干涉光到达检测器,检测器将干涉光讯号变为电 讯号,但这种带有光谱信息的干涉信号难以进行光谱解析。 将它通过模/数转换器(A/D )送入计算机,由计 变换的方法得到红外光谱。它 在单色器和检测器部

红外光谱法习题参考答案

第十二章 红外吸收光谱法 思考题和习题 8.如何利用红外吸收光谱区别烷烃、烯烃及炔烃? 烷烃主要特征峰为2 3 3 ,,,CH s CH as CH H C δδδν-,其中νC-H 峰位一般接近3000cm -1又低于3000cm -1 。 烯烃主要特征峰为H C C C H C -==-=γνν,,,其中ν=C-H 峰位一般接近3000cm -1又高于3000cm -1 。νC=C 峰位约在1650 cm -1。H C -=γ是烯烃最具特征的峰,其位置约为1000-650 cm -1。 炔烃主要特征峰为H C C C H C -≡≡-≡γνν,,,其中H C -≡ν峰位在3333-3267cm -1 。C C ≡ν峰位在 2260-2100cm -1,是炔烃的高度特征峰。 9.如何在谱图上区别异丙基及叔丁基? 当两个或三个甲基连接在同一个C 上时,则吸收峰s CH 3 δ分裂为双峰。如果是异丙基,双峰分别 位于1385 cm -1和1375 cm -1左右,其峰强基本相等。如果是叔丁基,双峰分别位于1365 cm -1 和1395 cm -1左右,且1365 cm -1峰的强度约为1395 cm -1的两倍。 10.如何利用红外吸收光谱确定芳香烃类化合物? 利用芳香烃类化合物的主要特征峰来确定: 芳氢伸缩振动( =C-H ),3100~3000cm -1 (通常有几个峰) 泛频峰2000~1667cm -1 苯环骨架振动( c=c ),1650-1430 cm -1,~1600cm -1及~1500cm -1 芳氢面内弯曲振动(β=C-H ),1250~1000 cm -1 芳氢面外弯曲振动( =C-H ),910~665cm -1 14.试用红外吸收光谱区别羧酸、酯、酸酐。 羧酸的特征吸收峰为v OH 、v C=O 及OH 峰。v OH (单体)~3550 cm -1 (尖锐),v OH (二聚体)3400~2500(宽而散),v C=O (单体)1760 cm -1 (S),v as C=O (二聚体)1710~1700 cm -1 (S)。羧酸的 OH 峰位在955~915 cm -1 范围内为一宽谱带,其形状较独特。 酯的特征吸收峰为v C=O 、v c-o-c 峰,具体峰位值是:v C=O ~1735cm -1 (S);v c-o-c 1300~1000cm -1 (S)。v as c-o-c

红外吸收光谱法

红外吸收光谱法 第六章红外吸收光谱法 一、选择题 1.在含羰基的分子中,增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带 ( ) (1) 向高波数方向移动 (2) 向低波数方向移动 (3) 不移动 (4) 稍有振动 2. 红外吸收光谱的产生是由于 ( ) (1) 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 (2) 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 (3) 分子振动-转动能级的跃迁 (4) 分子外层电子的能级跃迁 3. 色散型红外分光光度计检测器多用 ( ) (1) 电子倍增器 (2) 光电倍增管 (3) 高真空热电偶 (4) 无线电线圈 4.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) (1) 玻璃 (2) 石英 (3) 卤化物晶体 (4) 有机玻璃 -15.一个含氧化合物的红外光谱图在3600,3200cm有吸收峰, 下列化合物最可能 的是 ( ) (1) CH,CHO (2) CH,CO-CH 333 (3) CH,CHOH-CH (4) CH,O-CH-CH 33 323 6. Cl分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为 ( ) 2

(1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 3 7. 下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是 ( ) (1)凡极性分子的各种振动都是红外活性的, 非极性分子的各种振动都不是红外活性的 (2) 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的 (3) 分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动 (4) 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是 8. 羰基化合物中, C=O伸缩振动频率最高者为 ( ) O RC) R(1 O C) R F(2 O C) R Cl(3 O C) R Br(4 9.用红外吸收光谱法测定有机物结构时, 试样应该是 ( ) (1) 单质 (2) 纯物质 (3) 混合物 (4) 任何试样 10 以下四种气体不吸收红外光的是 ( ) (1)HO (2)CO (3)HCl (4)N 222 11. 红外光谱法, 试样状态可以是 ( ) (1) 气体状态 (2) 固体状态

红外吸收光谱法习题集和答案(将近200道题)

红外吸收光谱法(总共193题) 一、选择题(共61题) 1. 2 分(1009) 在红外光谱分析中,用KBr制作为试样池,这是因为:( ) (1) KBr晶体在4000?400cm-1围不会散射红外光 (2) KBr在4000?400 cm-1围有良好的红外光吸收特性 (3) KBr在4000?400 cm-1围无红外光吸收 (4) 在4000?400 cm-1围,KBr对红外无反射 2. 2 分(1022) 下面给出的是某物质的红外光谱(如图) ,已知可能为结构i、n或川,试问哪 一结构与光谱是一致的?为什么?() 3. 2 分(1023) 下面给出某物质的部分红外光谱(如图) ,已知结构i、n或川,试问哪一结构 与光谱是一致的,为什么? 30W d / cm 4. 2 分(1068) 一化合物出现下面的红外吸收谱图,可能具有结构i、n、川或w,哪一结构与

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频率出现最低者为 (1) I (2) II (3) III (4) IV 6. 2 分(1075) 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为() (1) 玻璃(2)石英(3)卤化物晶体(4)有机玻璃7. 2 分(1088) 并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为() (1) 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂 (2) 分子中有些振动能量是简并的 (3) 因为分子中有C、H、O以外的原子存在 (4) 分子某些振动能量相互抵消了 8. 2 分(1097) 下列四组数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3- CH2-CH = O的吸收带( ) 9. 2 分(1104) 请回答下列化合物中哪个吸收峰的频率最高?() (4)F-C-R O O II OR (),R——C——S—R? (0D), 羰基化合物 R—q—N-R(III),Ar O H s—R(IV) 中,C = O伸缩振动 10. 11. 12. 2 分(1114) 在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时, (1)气体(2)正构烷烃(3)乙醚 2 分(1179) 水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动 (1) 2个,不对称伸缩(2) 4个, ⑶3个,不对称伸缩(4) 2个, 2 分(1180) CO2的如下振动中,何种属于非红外活性振动? (1) <——> (2) f T O= C= O O = C = O 13. 2 分(1181) 苯分子的振动自由度为 (1) 18 (2) 12 2 分(1182) ⑶30 C= O伸缩振动频率出现最高者为 (4)乙醇 弯曲 对称伸缩 (4 ) ⑷31 14.

红外吸收光谱解析

红外吸收光谱法 第一节概述 一、红外光谱测定的优点 20世纪50年代初期,红外光谱仪问世,揭开了有机物结构鉴定的新篇章。到了50年代末期,已经积累了大量的红外光谱数据,到70年代中期,红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。红外光谱测定的优点: 1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定,这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。 2、每种化合物均有红外吸收,又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。 3、常规红外光谱仪价格低廉,易于购置。 4、样品用量小。 二、红外波段的划分 σ=104/λ(λnm σcm-1) 红外波段范围又可以进一步分为远红外、中红外、近红外 波段波长nm 波数cm-1 近红外0.75~2.5 13300~4000 中红外 2.5~15.4 4000~650 远红外15.4~830 650~12 三、红外光谱的表示方法 红外光谱图多以波长λ(nm)或波数σ(cm-1)为横坐标,表示吸收峰的位置,多以透光率T%为纵坐标,表示吸收强度,此时图谱中的吸收“峰”,其实是向下的“谷”。一般吸收峰的强弱均以很强(ε大于200)、强(ε在75-200)、中(ε在25-75)、弱(ε在5-25)、很弱(ε小于5),这里的ε为表观摩尔吸收系数 红外光谱中吸收峰的强度可以用吸光度(A)或透过率T%表示。峰的强度遵守朗伯-比耳定律。吸光度与透过率关系为 A=lg( ) T1 所以在红外光谱中“谷”越深(T%小),吸光度越大,吸收强度越强。第二节红外吸收光谱的基本原理

一、分子的振动与红外吸收 任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。分子中的原 子与化学键都处于不断的运动中。它们的运动,除了原子外层价电子跃迁以 外,还有分子中原子的振动和分子本身的转动。这些运动形式都可能吸收外 界能量而引起能级的跃迁,每一个振动能级常包含有很多转动分能级,因此 在分子发生振动能级跃迁时,不可避免的发生转动能级的跃迁,因此无法测 得纯振动光谱,故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱,简称振转光谱。 1、双原子分子的振动 分子的振动运动可近似地看成一些用弹簧连接着的小球的运动。以双原子 分子为例,若把两原子间的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧,长度为r (键 长),两个原子分子量为m 1、m 2。如果把两个原子看成两个小球,则它们之 间的伸缩振动可以近似的看成沿轴线方向的简谐振动,如图3—2。因此可以 把双原子分子称为谐振子。这个体系的振动频率υ(以波数表示),由经典力 学(虎克定律)可导出: C ——光速(3×108 m/s ) υ= K ——化学键的力常数(N/m ) μ——折合质量(kg ) μ= 如果力常数以N/m 为单位,折合质量μ以原子质量为单位,则上式可简 化为 υ=130.2 双原子分子的振动频率取决于化学键的力常数和原子的质量,化学键越强,相对原子质量越小,振动频率越高。 H-Cl 2892.4 cm -1 C=C 1683 cm -1 C-H 2911.4 cm -1 C-C 1190 cm -1 同类原子组成的化学键(折合质量相同),力常数大的,基本振动频率就 大。由于氢的原子质量最小,故含氢原子单键的基本振动频率都出现在中红 外的高频率区。 2、多原子分子的振动 (1)、基本振动的类型 1πμ2c K m 1m 2m 1m2+ K μ

红外吸收光谱法教案

第六章红外吸收光谱法 基本要点: 1.红外光谱分析基本原理; 2.红外光谱与有机化合物结构; 3.各类化合物的特征基团频率; 4.红外光谱的应用; 5.红外光谱仪. 学时安排:3学时 第一节概述 分子的振动能量比转动能量大,当发生振动能级跃迁时,不 可避免地伴随有转动能级的跃迁,所以无法测量纯粹的振动光谱,而只能得到分子的振动-转动光谱,这种光谱称为红外吸收光谱。 红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。 当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收了某些频率的辐射,并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域 的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线,就得到红外光谱。 一、红外光区的划分 红外光谱在可见光区和微波光区之间,波长范围约为0.75 ~ 1000μm,根据仪器技术和应用不同,习惯上又将红外光区分为三个区:近红外光区(0.75 ~ 2.5μm),中红外光区(2.5 ~ 25μm ),远红外光区(25 ~ 1000μm)。

近红外光区(0.75 ~ 2.5μm) 近红外光区的吸收带主要是由低能电子跃迁、含氢原子团(如O—H、N—H、C—H)伸缩振动的倍频吸收等产生的。该区的光谱可用来研究稀土和其它过渡金属离子的化合物,并适用于水、醇、某些高分子化合物以及含氢原子团化合物的定量分析。 中红外光区(2.5 ~ 25μm) 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在该光区。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的振动,所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。同时,由于中红外光谱仪最为成熟、简单,而且目前已积累了该区大量的数据资料,因此它是应用极为广泛的光谱区。通常,中红外光谱法又简称为红外光谱法。 远红外光区(25 ~1000μm)该区的吸收带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、 振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。由于低频骨架振动能很灵敏地反映出结构变化,所以对异构体的研究特别方便。此外,还能用于金属有机化合物(包括络合物)、氢键、吸附现象的研究。但由于该光区能量弱,除非其它波长区间内没有合适的分析谱带,一般不在此范围内进行分析。 红外吸收光谱一般用T~λ曲线或T~ 波数曲线表示。纵坐标为百分透射比T%,因而吸收峰向下,向上则为谷;横坐标是波长λ(单位为μm),或波数(单位为cm-1)。 波长λ与波数之间的关系为: 波数/cm-1=104/(λ / μm) 中红外区的波数范围是4000 ~ 400cm-1。 二、红外光谱法的特点 紫外、可见吸收光谱常用于研究不饱和有机物,特别是具有共轭体系的有机化合物,而红外光谱法主要研究在振动中伴随有偶

紫外吸收光谱习题

第一章质谱习题 1、有机质谱图的表示方法有哪些?是否谱图中质量数最大的峰就是分子离子峰,为什么? 2、以单聚焦质谱仪为例,说明质谱仪的组成,各主要部件的作用及原理。 3、有机质谱的分析原理及其能提供的信息是什么? 4、有机化合物在离子源中有可能形成哪些类型的离子?从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息? 5、同位素峰的特点是什么?如何在谱图中识别同位素峰? 6、谱图解析的一般原则是什么? 7.初步推断某一酯类(M=116)的结构可能为A或B或C,质谱图上m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29处均有离子峰,试问该化合物的结构为何? (B) (A) (C) 8.下列化合物哪些能发生McLafferty重排? 9.下列化合物哪些能发生RDA重排? 10.某化合物的紫外光谱:262nm(15);红外光谱:3330~2500cm-1间有强宽吸收,1715 cm-1处有强宽吸收;核磁共振氢谱:δ11.0处为单质子单峰,δ2.6处为四质子宽单峰,δ2.12处为三质子单峰,质谱如图所示。参照同位素峰强比及元素分析结果,分子式为C5H8O3,试推测其结构 式。

部分习题参考答案 1、表示方法有质谱图和质谱表格。质量分析器出来的离子流经过计算机处理,给出质谱图和质谱数据,纵坐标为离子流的相对强度(相对丰度),通常最强的峰称为基峰,其强度定为100%,其余的峰以基峰为基础确定其相对强度;横坐标为质荷比,一条直线代表一个峰。也可以质谱表格的形式给出质谱数据。 最大的质荷比很可能是分子离子峰。但是分子离子如果不稳定,在质谱上就不出现分子离子峰。根据氮规则和分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理来判断。 2、质谱仪的组成:进样系统,离子源,质量分析器,检测器,数据处理系统和真空系统。 进样系统:在不破坏真空度的情况下,使样品进入离子源。气体可通过储气器进入离子源;易挥发的液体,在进样系统内汽化后进入离子源;难挥发的液体或固体样品,通过探针直接插入离子源。 真空系统:质谱仪需要在高真空下工作:离子源(10-3~10-5Pa );质量分析器(10 -6 Pa )。真空系统保持质谱仪需要的真空强度。 离子源:是质谱仪的“心脏”。离子源是样品分子离子化和各种碎片离子的场所。质谱分析时离子源的选择至关重要。采用高能电子轰击气态有机分子,使其失去一个电子成为分子离子,分子离子可以裂解成各种碎片离子,这些离子在电场加速下达到一定的速度,形成离子流进入质量分析器。

仪器分析_紫外-可见分光光度和红外光谱法习题及参考答案

第三章紫外可见吸收光谱法 一、选择题 1、人眼能感觉到的可见光的波长范围是()。 A、400nm~760nm B、200nm~400nm C、200nm~600nm D、360nm~800nm 2、在分光光度法中,透射光强度(I)与入射光强度(I0)之比I/I0称为( )。 A、吸光度 B、吸光系数 C、透光度 D、百分透光度 3、符合朗伯-比尔定律的有色溶液在被适当稀释时,其最大吸收峰的波长位置( )。 A、向长波方向移动 B、向短波方向移动 C、不移动 D、移动方向不确定 4、对于符合朗伯-比尔定律的有色溶液,其浓度为c0时的透光度为T0;如果其浓度增大1倍,则此溶液透光度的对数为( )。 A、T0/2 B、2T0 C、2lgT0 D、0.5lgT0 5、在光度分析中,某有色物质在某浓度下测得其透光度为T;若浓度增大1倍,则透光度为( )。 A、T2 B、T/2 C、2T D、T1/2 6、某物质的摩尔吸光系数很大,则表明( )。 A、该物质溶液的浓度很大 B、光通过该物质溶液的光程长 C、该物质对某波长的光的吸收能力很强 D、用紫外-可见光分光光度法测定该物质时其检出下限很低 7、在用分光光度法测定某有色物质的浓度时,下列操作中错误的是( )。 A、比色皿外壁有水珠 B、待测溶液注到比色皿的2/3高度处 C、光度计没有调零 D、将比色皿透光面置于光路中 8、下列说法正确的是( )。 A、透光率与浓度成正比 B、吸光度与浓度成正比 C、摩尔吸光系数随波长而改变 D、玻璃棱镜适用于紫外光区 9、在分光光度分析中,常出现工作曲线不过原点的情况。与这一现象无关的情况有( )。 A、试液和参比溶液所用吸收池不匹配 B、参比溶液选择不当 C、显色反应的灵敏度太低 D、被测物质摩尔吸光系数太大 10、质量相等的A、B两物质,其摩尔质量M A>M B。经相同方式发色后,在某一波长下测得其吸光度相等,则在该波长下它们的摩尔吸光系数的关系是( )。 A、εA>εB B、εA<εB C、εA=εB D、2εA>εB 11、影响吸光物质摩尔吸光系数的因素是( )。 A、比色皿的厚度 B、入射光的波长

(新)红外光谱习题

红外、拉曼光谱习题 一. 选择题 1.红外光谱是( CE ) A :分子光谱 B :原子光谱 C :吸光光谱 D :电子光谱 E :振动光谱 2.当用红外光激发分子振动能级跃迁时,化学键越强,则( CE ) A :吸收光子的能量越大 B :吸收光子的波长越长 C :吸收光子的频率越大 D :吸收光子的数目越多 E :吸收光子的波数越大 3.在下面各种振动模式中,不产生红外吸收的是( AC ) A :乙炔分子中 对称伸缩振动 B :乙醚分子中 不对称伸缩振动 C :CO 2分子中 对称伸缩振动 D :H 2O 分子中对称伸缩振动 E :HCl 分子中H -Cl 键伸缩振动 4.下面五种气体,不吸收红外光的是( D ) A:O H 2 B:2CO C:HCl D:2N 5 分子不具有红外活性的,必须是(ABD ) A:分子的偶极矩为零 B:分子没有振动 C:非极性分子 D:分子振动时没有偶极矩变化 E:双原子分子 6.预测以下各个键的振动频率所落的区域,正确的是( AC ) A:O-H 伸缩振动数在4000~25001-cm B:C-O 伸缩振动波数在2500~15001-cm C:N-H 弯曲振动波数在4000~25001-cm D:C-N 伸缩振动波数在1500~10001-cm E:C ≡N 伸缩振动在1500~10001-cm 7.下面给出五个化学键的力常数,如按简单双原子分子计算,则在红外光谱中波数 最大者是( ) A:乙烷中C-H 键,=k 5.1510?达因1-?cm B: 乙炔中C-H 键, =k 5.9510?达因1-?cm C: 乙烷中C-C 键, =k 4.5510?达因1-?cm D: CH 3C ≡N 中C ≡N 键, =k 17.5510?达因1-?cm

红外光谱题库

F题目:红外 1009 在红外光谱分析中,用KBr制作为试样池,这是因为:( ) (1) KBr 晶体在4000~400cm-1范围内不会散射红外光 (2) KBr 在4000~400 cm-1范围内有良好的红外光吸收特性 (3) KBr 在4000~400 cm-1范围内无红外光吸收 (4) 在4000~400 cm-1范围内,KBr 对红外无反射 1022 下面给出的是某物质的红外光谱(如图),已知可能为结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构与光谱是一致的?为什么?( ) 1023 下面给出某物质的部分红外光谱(如图),已知结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构与光谱是一致的,为什么? 1068 一化合物出现下面的红外吸收谱图,可能具有结构Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ,哪一结构与光谱最近于一致?

1072 羰基化合物 R C O O R ( I ) ,R C O R ? ( ¢ò) , R C O N H R ( I I I ) , A r S C O S R ( I V ) 中,C = O 伸缩振动 频率出现最低者为 ( ) (1) I (2) II (3) III (4) IV 1075 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) (1) 玻璃 (2) 石英 (3) 卤化物晶体 (4) 有机玻璃 1088 并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( ) (1) 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂 (2) 分子中有些振动能量是简并的 (3) 因为分子中有 C 、H 、O 以外的原子存在 (4) 分子某些振动能量相互抵消了 1097 下列四组数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括 CH 3- CH 2-CH = O 的吸收带 ( ) 1104 请回答下列化合物中哪个吸收峰的频率最高? ( ) (1) R C O R (2)C O R (3)C O (4) F C O R 1114 在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C =O 伸缩振动频率出现最高者为( ) (1) 气体 (2) 正构烷烃 (3) 乙醚 (4) 乙醇 1179 水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动 ? ( ) (1) 2 个,不对称伸缩 (2) 4 个,弯曲 (3) 3 个,不对称伸缩 (4) 2 个,对称伸缩 1180 CO 2的如下振动中,何种属于非红外活性振动 ? ( ) (1) ← → (2) →← → (3)↑ ↑ (4 ) O =C =O O = C =O O = C =O O = C = O ↓ 1181 苯分子的振动自由度为 ( ) (1) 18 (2) 12 (3) 30 (4) 31 1182 双原子分子在如下转动情况下 (如图),转动不形成转动自由度的是 ( )

红外吸收光谱法

第五节 红外吸收光谱法(IR ) 一、概述 优点:①每种化合物均有红外吸收(除了单原子分子&同核双原子),因此应用范围广 ②分析快速、灵敏度高、检测样品量少 ③是一种无损检测方法,可检测各种状态的试样 ④对光谱的吸收符合朗伯比尔定律,由于谱带宽,干扰峰多,应用于定量分析较少 ⑤分子的振动能级与许多结构特征因素相关,因此能提供丰富的组成和结构信息 二 红外光区光谱表示方法: T %~ σ曲线or T %~ λ曲线 波长λ与 波数σ之间的关系为: σ ( cm-1) =104 / λ ( μm ) 例: λ =5 μm 的红外线,它的波长为 σ= 104 / 5=2000 cm-1 三、红外光谱的产生机理 1、条件:①吸收应刚好满足分子跃迁时所需的能量 ②红外光谱法主要研究在振动中伴随有偶极矩变化的化合物(没有偶极矩变化的振动在拉曼光谱中出现) 偶极距(dipole moment )μ= q · d 只有偶极距不为零的分子才能对吸收了红外光后引起偶极距的共振吸收,在特征波长处产生吸收峰,构成了红外吸收光谱图。 红外光谱图:可以用峰数,峰位,峰形,峰强来描述。 应用:有机化合物的结构解析。 定性:基团的特征吸收频率; 定量:特征峰的强度 k 化学键的力常数,与键能和键长有关 μ为双原子的折合质量 : μ =M1M2/(M1+M2) 发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数,即取决于分子的结构特征 化学键键强越强(即键的力常数K 越大)原子折合质量越小,化学键的振动频率越大,吸收峰将出现在高波数区。 例题: 由表中查知C=C 键的k =9.5 ~ 9.9 ,令其为9.6, 计算波数值。 1cm 16502 /126.913071307211 -=====μμπλk k c v 分子中基团的基本振动形式 两类基本振动形式 (以亚甲基为例) 伸缩振动(对称伸缩、反对称伸缩) 变形振动 面内变形(剪式、摇摆) 面外变形(面外摇摆、扭曲变形) .影响峰数减少的原因 实际上,绝大多数化合物在红外光谱图上出现的峰数远小于理论上计算的振动数,这是

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