ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Задача 9. Исследование межмолекулярных взаимодействий по инфракрасным спектрам поглощения из "Практикум по спектроскопии " Взаимодействие молекул с окружающей средой в большинстве случаев приводит к существенным изменениям их ИК-спектров поглощения. Это проявляется в уширении, сдвиге, асимметрии и иногда в появлении новых диффузных полос. Следует различать два типа взаимодействий молекул, имеющих различные спектроскопические проявления. Это взаимодействия при образовании более или менее устойчивых ассоциатов и при кратковременных столкновениях молекул. В данной задаче рассматриваются некоторые методы изучения обоих типов этих взаимодействий. [c.161] Ряд веществ, молекулы которых содержат гидроксильную группу О—Н, обладают аномальными физико-химическими свойствами (высокая температура плавления и кипения, увеличенное значение молекулярного веса по сравнению с химической формулой и т. д.). Эти явления можно понять, если предположить, что между молекулами таких веществ действуют относительно большие молекулярные силы, приводящие к их объединению в комплексы. Аналогичные явления наблюдаются для молекул, содержащих группы Р—Н, N—Н, а иногда и группы 8—Н, С—Н. Этот тип межмолекулярных взаимодействий получил название водородной связи. Она осуществляется между молекулами, имеющими группы А—Н и некоторыми атомами В, входящими в состав другой молекулы А—Н+В- А—Н---В. Роль партнеров (атомов В) при образовании водородных связей могут играть атомы фтора, кислорода, азота, хлора. [c.161] Специфическая роль атома водорода в образовании межмолекулярных связей обусловлена наличием у него единственного электрона. Это позволяет протону сблизиться с атомами, имеющими неподеленные (не участвующие в образовании связей) пары электронов, почти на расстояние их радиусов, располагаясь на прямой, соединяющей их ядра. [c.161] Обе теории можно рассматривать как некоторые приближения электростатическое взаимодействие играет больщую роль в водородных связях с относительно большим расстоянием Н---В наоборот, ковалентное взаимодействие наиболее значительно в случае образования коротких, прочных связей. [c.162] Здесь К — основание спиртов. [c.162] Функция f(v—V ), учитывающая искажающее влияние прибора, называется аппаратной функцией. Ее можно считать неизменной в сравнительно узкой области спектра. [c.163] Выбор растворителей и окошек кювет. Работу выполняют на ИК-спектрометре ИКС-21. Его основные характеристики и рекомендуемые условия записи спектров приведены в задаче 8. [c.166] При выполнении работы важное значение имеет правильный выбор растворителя и материала окошек для кювет. При изучении водородной связи можно использовать различные растворители, которые удовлетворяют следующим требованиям. Собственный спектр поглощения его не должен перекрываться с полосами поглощения свободных и связанных колебаний О-—Н растворитель должен хорошо растворять исследуемое вещество между его молекулами и молекулами растворенного вещества не должно быть ни химического взаимодействия, ни образования водородных связей влияние растворителя на спектр исследуемого вещества должно быть минимальным. Для этих целей наиболее удобны неполярные растворители, молекулы которых лишены дипольного момента. При изучении водородных связей между молекулами этилового спирта (проводимом в данной работе) в качестве растворителя рекомендуется использовать четыреххлористый углерод. [c.166] Для определения истинных интенсивностей и ширин полос поглощения выбирают одиночные полосы поглощения, расположенные по возможности дальше от других полос. В соответствии со сделанными выше предположениями о дисперсионном распределении интенсивности истинного контура поглощения можно использовать следующие полосы хлороформ —1230 см-, циклогексанон— 750 см , йодистый метил—1260 см- , ацетон—1250 см- (4%-ный раствор в СЗг), нитрометан — 920 см , бензол — 2210 см- . [c.167] Упражнение 1. Изучение образования водородных связей между молекулами спирта по ИК-спектрам поглощения. [c.167] Упражнение 2. Определение истинных ширин и интенсивностей ИК-полос поглощения. [c.167] Отчет составьте по форме, приведенной в приложении II. [c.167] Вернуться к основной статье