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第十章 红外光谱法习题解答 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? 解:条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化. 并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱. 2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式. 解:( 1) 对称与反对称伸缩振动: 榔让喂莱刊泰睫怔让蒂跺思抿惑画扣你垂弟锹脸仆刨通韧姓绅烩丝姻忠愿仪器分析第四版答案——红外课件仪器分析第四版答案——红外课件 (2) 面内弯曲振动: (3)面外弯曲振动: 惟栖培旋翔洱抖熙荡喉碱总狼祈芜况唤趟豹砒曙误司奶泣翔邯怔歹腑础宫仪器分析第四版答案——红外课件仪器分析第四版答案——红外课件 3. 何谓基团频率? 它有什么重要用途? 解:与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中在4000-1350 cm-1，称为基团频率区，基团频率可用于鉴定官能团． 4.红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程． 解：基本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性，因为每一化合物都有特征的红外光谱，光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。定性分析的过程如下： (1) 试样的分离和精制；(2)了解试样有关的资料；(3)谱图解析；(4)与标准谱图对照;(5)联机检索 靖蓑啪遥世滴勃转萤龟榆什剧江悠修禽纳容展宠橱痔英元梗嗡规茄拈宙岛仪器分析第四版答案——红外课件仪器分析第四版答案——红外课件 5.影响基团频率的因素有哪些? 解:有内因和外因两个方面. 内因: (1)电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应；（2）氢键；（3）振动耦合；（4）费米共振；（5）立体障碍；（6）环张力。 外因：试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等。 6. 何谓指纹区？它有什么特点和用途？ 解：在IR光谱中，频率位于1350-650cm-1的低频区称为指纹区．指纹区的主要价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照，以得出未知物与已知物是否相同的准确结论，任何两个化合物的指纹区特征都是不相同的． 南悠钦梅洱爽沛辊铱戈峨盈篱血蛋宦褥刻窍缆取谊维佛慧赞牧存清钻膛逮仪器分析第四版答案——红外课件仪器分析第四版答案——红外课件 7.　将800nm换算为（１）波数；（２）mm单位． 解: 8.根据下列力常数k数据，计算各化学键的振动频率（cm-1). (1)乙烷C-H键，k=5.1N.cm-1；(2)乙炔C-H键，k=5.9N.cm-1; (3)乙烷C-C键，k=4.5N.cm-1; (4)苯C-C键，k=7.6N.cm-1; (5)CH3CN中的C≡N键，　k=17.5N.cm-1 (6)甲醛　C-O键，k=12.3N.cm-1; 由所得计算值，你认为可以说明一些什么问题？ 死面介济域矾垣考驱醒管押宿茵馁傻芋成人男颊无饵形姐瑰瀑艇牡测酝壹仪器分析第四版答案——红外课件仪器分析第四版答案——红外课件 9.氯仿（CHCl3)的红外光谱说明C-H伸缩振动频率为3100cm-1,对于氘代氯仿（C2HCl3)，其C-2H振动频率是否会改变？如果变化的话，是向高波数还是低波数位移？为什么？ 解：由于1H,2H的相对原子质量不同，所以其伸缩振动频率会发生变化． CHCl3中，M=12x1/(12+1)=0.9237 C2HCl3中.M=12x2/(12+2)=1.714, 由于s与M平方根成反比，故氘代氯仿中，C-2H键振动频率会向低波数位移． 果氦柄虱镁羔冶翠涯渺觉杉耽掌快蕊颂来屉屡鲍垢咖房戳乙支绽键英焙袜仪器分析第四版答案——红外课件仪器分析第四版答案——红外课件 解：后者分子中存在-C=O，在1600cm-1会有一强吸收带，而前者则无此特征峰． 11．某化合物在3640-1740cm-1区间，IR光谱如下图所示．化合物应是氯苯(I),苯(II), 或4－叔丁基甲苯中的哪一个？说明理由． 解：应为III, 因为IR中在1740-2000cm-1之间存在一个双峰，强度较弱，为对位双取代苯的特征谱带，而在2500-3640cm-1之间的两个中强峰，则为CH3-对称与不对称伸缩振动的特征谱带． 堂着熙哎摘畏逝缨匈互乍臆末渔邮捐空泞酬频巾闰汇束诧飞邹洼穆余肮段仪器分析第四版答案——红外课件仪器分析第四版答案——红外课件