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13.2分子的振動與紅外吸收

分子中的原子不是同定在一個位置上，而是不停地振動。如雙原子分子，兩個原子由化學鍵相連，就像兩個用彈簧連接的球體一樣（圖13-1)，兩個原子的距離可以發生變化。分子隨原子間距離的增大，能增高，分子從較低的振動能級變為較高的振動能級。這種能級躍遷需要紅外光輻射提供能量。對于一定原子組成的分子，這兩個能級之差是一定的，根據ΔΕ=hυ可知，需要的紅外光波長（頻率）也是一定的。也就是說，對于特定分子或基團，僅在一定的波長（頻率）發生吸收。紅外譜圖中，從基態到第一激發態的振動吸收信號最強所以紅外光譜主要研究這個振動能級躍遷產生的紅外吸收峰。

一般而言，一種振動方式相應于一個強的吸收峰。但應該注意的是只有能引起偶極矩變化的振動，才會產生紅外吸收。對于一些對稱分子如H2、N2、

C12等則無紅外吸收。

多原子分子，因原子個數和化學鍵的增加，它的振動方式也變得復雜了。如三原子分子可有三種振動方式（圖13-2)。隨原子數目增加，分子振動方式增加很快。一般多原子分子振動方式為3n-6種（n為分子中原子的個數）。因為振動方式是相應于紅外吸收的，振動方式越多，紅外吸收峰越多。因此一般有機化合物的紅外光譜是較復雜的。如苯的紅外光譜就有30多個吸收峰。對每一個吸收峰都進行解析是不可能的，注意力應放在那些較強的特征吸收峰(

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