4.1 多原子分子の振動
[基準振動]
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図 4.1 CO2 基準振動 |
表 4.1 代表的な結合の振動数
[cm-1] | |
C-H 伸縮 | 〜3000 |
C-C 伸縮 | 〜 900 |
C=C 伸縮 | 〜1650 |
C-C-H 変角 | 〜1000 |
H-C-H 変角 | 〜1450 |
赤外 | ラマン | |
---|---|---|
CO2 ![]() | × | ○ |
CO2 ![]() | ○ | × |
CO2 ![]() | ○ | × |
CH4 ![]() | × | ○ |
N2 | × | ○ |
HCl | ○ | ○ |
H2O ![]() | ○ | ○ |
H2O ![]() | ○ | ○ |
CH3 ![]() | ○ | × |
[赤外活性・ラマン活性] 補足-振動座標
永久双極子を変化させる振動
()
= 赤外活性
分極率を変化させる振動
()
= ラマン活性
[選択則] (赤外・ラマン)
問題 4.1
以下の振動の、赤外活性・ラマン活性を判別せよ。
a) H2 (伸縮振動) D h
b) C2H4 1 (全対称C-H伸縮)
D2h c) N2O [直線N-N-O構造] 2 (変角)
C v
d) SO2 [三角形] 1 (対称伸縮),
3 (反対称伸縮)
C2v
4.2 多原子分子の回転
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図 4.2 H2COの回転軸 |
[慣性モーメント]
[エネルギー準位]
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図 4.3a 偏長コマ |
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図 4.3b 偏平コマ |
純回転遷移 | 回転ラマン | |
---|---|---|
N2 | × | ○ |
HCl | ○ | ○ |
CH4 | × | × |
CH3 | × | ○ |
[純回転遷移・回転ラマン]
問題 4.2
以下の分子の純回転遷移・回転ラマンは活性か、不活性か?
H2, CO2, NH3, SF6
問題 4.3
CH3 ラジカル (平面三角形構造) の c 軸回転定数, C = 4.742 cm-1, から C-H 結合距離を求めよ。