Инфракрасная (ИК) спектроскопия | Химия A-level | OCR, AQA, Edexcel

Инфракрасная (ИК) спектроскопия в одно мгновение!

Откройте полный курс по химии A-level по ссылке http://bit.ly/2m2sMVx, созданный Эллой Булувелой, экспертом по химии в SnapRevise.

SnapRevise — ведущий в Великобритании ресурс для подготовки к A-level и GCSE, предлагающий комплексные видеокурсы, созданные преподавателями A*. Наши курсы разработаны с учетом требований экзаменационных комиссий OCR, AQA, SNAB, Edexcel B, WJEC, CIE и IAL, и вкратце охватывают все важные концепции, требуемые каждой спецификацией. Помимо всех обучающих видеоматериалов, наши курсы включают сотни видеороликов с экзаменационными вопросами, где мы покажем вам, как решать вопросы, и шаг за шагом проведем вас к получению максимального балла.

Зарегистрируйтесь сегодня, и вместе мы сделаем химию A-level легкой прогулкой!

Ключевые моменты, рассматриваемые в этом видео:

1. Вибрация и ИК-излучение — глобальное потепление

2. Создание ИК-спектра

3. Применение ИК-излучения

4. Область «отпечатков пальцев»

Вибрация и инфракрасное излучение

Пара атомов постоянно вибрирует. Инфракрасное излучение может поглощаться молекулами, заставляя их вибрировать сильнее. Это вызывает вибрацию их ковалентных связей. Эти связи могут растягиваться или изгибаться. Связи вибрируют на своей собственной частоте. Обычно это диапазон от 300 до 4000 см^⁻¹. Это ИК-область электромагнитного спектра. Интенсивность колебаний зависит от: Прочности связи: более прочные связи вибрируют на более высокой частоте; Длины связи; Массы атомов: более тяжёлые атомы вибрируют на более низкой частоте.

Вибрация и ИК-излучение: глобальное потепление

Связи, присутствующие в парниковых газах, хорошо поглощают инфракрасное излучение. Эти газы поглощают ИК-излучение, испускаемое поверхностью Земли. В противном случае это тепло улетучивалось бы в космос. Это способствует повышению температуры нашей планеты. Рост концентрации парниковых газов может привести к дальнейшему глобальному потеплению.

Создание ИК-спектра

Процесс. 1. Луч инфракрасного излучения пропускается через образец. Частота этого луча находится в инфракрасной области электромагнитного спектра. 2. Молекулы образца поглощают некоторые из этих частот. 3. Прошедший луч анализируется. 4. Мы можем построить график зависимости коэффициента пропускания от частоты. Это инфракрасный спектр молекулы. Мы можем проанализировать полученные спектры. Пики в спектре представляют собой колебания, вызванные поглощением ИК-излучения определенной связью в молекуле.

Применение ИК-спектроскопии

Алкотестеры. ИК-спектроскопию можно использовать для определения функциональной группы -ОН, которая указывает на наличие алкоголя. Уровень поглощения, наблюдаемый в спектре, связан с концентрацией алкоголя в крови. Англия/Уэльс: 80 мг/100 мл. Для обеспечения специфичности тестов используются более чувствительные методы тестирования. Другие химические вещества могут давать схожие спектры. Качество воздуха. ИК-спектроскопия может использоваться для контроля уровня загрязняющих веществ. Могут быть измерены уровни CO и NO. Криминалистика. ИК-спектроскопия может использоваться для идентификации химических веществ, присутствующих на месте преступления. Топливо, катализаторы, пластик.

Дактилоскопическая область

Это область между 500 см^-1 и 1500 см^-1. Поглощение в этом диапазоне представляет интерес. Оно обусловлено в основном изгибом. Вместе они в значительной степени уникальны для конкретной молекулы. Эту область можно использовать для идентификации химического вещества.

Резюме

ИК-излучение поглощается молекулами.
Ковалентные связи растягиваются и изгибаются.
Количество колебаний зависит от:
а. Прочности связи
б. Длины связи
в. Масса каждого атома
Большинство связей колеблются в диапазоне от 300 до 4000 см^-1
ИК-луч пропускается через образец, выходящий луч анализируется, и строится график
Каждая функциональная группа имеет типичный диапазон и форму поглощения
а. Эти данные можно найти в буклете с данными