Tiêu đề CHUYÊN ĐỀ 8.8. PHỔ IR - MS - 1H-NMR - XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HỮU CƠ .pdf ✅

m là khối lượng rút gọn, bằng tích khối lượng chia cho tổng khối lượng hai nguyên tử: 1 2 1 2 m m m m × = + m Đối với dao động điều hòa, năng lượng dao động có các giá trị gián đoạn: 1 h n 2 æ ö = + ç ÷ è ø e v n là số lượng tử dao động Sơ đồ chuyển mức năng lương dao động - Năng lượng cần cung cấp để phân tử chuyển từ trạng thái dao động n lên trạng thái (n+1) đúng bằng chênh lêch giữa hai mức năng lượng: D = - = E h n 1 n + e e n Như vậy, để chuyển mức dao động, phân tử sẽ hấp thụ bức xạ có tần số đúng bằng tần số của dao động đó. - Sự chuyển mức dao động từ thấp nhất (n=0) lên mức ngay phía trên (n=1) gọi là chuyển mức cơ bản. Chuyển mức cơ bản là chuyển mức có xác suất cao nhất và cường độ lớn nhất. Các chuyển mứctừ n = 0 lên n=2, n =3,...có xác suất nhỏ hơn và cường độ yếu hơn. Như vậy: - Nguyên nhân phát sinh các vân phổ hồng ngoại là do phân tử hấp thụ bước sóng hồng ngoại để chuyển mức dao động. - Các bức xạ hồng ngoại bị hấp thụ khi có năng lượng đúng bằng hiệu mức chuyển năng lượng dao động. - Mỗi nhóm nguyê tử sẽ hấp thụ ở một bước sóng hồng ngoại đặc trưng, phụ thuộc vào hằng số lực hóa trị và khối lượng của nguyên tử. - Bức xạ hồng ngoại nào bị hấp thụ càng mạnh thì cường độ càng cao trên phổ hồng ngoại. Phổ hấp thụ hồng ngoại còn được gọi là phổ dao động. - Đối với phân tử có số nguyên tử lớn hơn 2, trạng thái dao động của phân tử phức tạp hơn. Trong các phân tử này, ngoài các dao động hoá trị như phân tử hai nguyên tử, còn có các dao động biến hình (hay dao động biến dạng), kí hiệu là . Dao động biến dạng là chuyển động vuông góc với đường nối hai nguyên tử trong phân tử. Đối với các phân tử nhiều nguyên tử không thẳng hàng, dao động biến dạng là dao động làm thay đổi góc hoá trị, dao động vuông góc về phía hai mặt phẳng, dao động con lắc. - Mỗi loại dao động còn được phân tử chia thành dao động đối xứng và bất đối xứng. Ví dụ: - Phân tử CO2 cấu trúc thẳng có 3N - 5 = 3x3 -5 = 4 dao động chuẩn, trong đó có 2 dao động hóa trị (một đối xứng và một bất đối xứng) và 2 dao động biến dạng đối xứng. - Phân tử H2O không thẳng hàng có 3N - 6 = 3x3 - 6 =3 dao động chuẩn, trong đó có 2 dao động hóa trị và 1 dao động biến dạng đối xứng. 2. Các ảnh hưởng làm dịch chuyển tần số đặc trưng Tần số dao động của các nguyên tử phụ thuộc vào hằng số lực của liên kết và khối lượng của chúng. Do đó các nhóm chức khác nhau có tần số hấp thụ khác nhau và nằm trong vùng từ 5 000 - 200cm-1 . Ảnh hưởng của dung môi, nồng độ, nhiệt độ và trạng thái tập hợp đến vị trí của các cực đại hấp thụ. - Dung môi có ảnh hưởng đến sự thay đổi vị trí của các cực đại hấp thụ tùy theo độ phân cức của chúng.