학문
동핵 이원자 분자에서는 왜 IR이 나타나지 않나요?
안녕하세요. 모든 치환기가 동일하게 결합되어 있어 쌍극자 모멘트가 0인 동핵 이원자 분자는 IR을 찍었을 때 왜 peak가 나타나지 않나요?
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안녕하세요. 질문해주신 IR 분광법은 분자가 진동할 때 전기쌍극자 모멘트가 변하는지를 관찰하는 기법인데요, 따라서 이 기법의 핵심은 진동 중에 전하의 불균형이 생겨야 적외선을 흡수할 수 있어야 한다는 것입니다. 즉 어떤 분자의 진동이 IR에서 관찰되려면, 그 진동에 의해 전기쌍극자 모멘트가 변해야 하는데요, 진동은 있어도 쌍극자 모멘트가 변하지 않으면 IR 비활성입니다. H2나 N2 등의 동핵이원자분자의 경우에는 분자들은 두 원자가 같은 전기음성도를 가져서 항상 대칭적 전자 분포를 갖는데요, 따라서 평균 쌍극자모멘트가 0이 됩니다. 결과적으로, 적외선(IR) 복사가 와도 전기장과 상호작용할 수 없으므로 흡수 피크가 나타나지 않는 것입니다. 반면에 동핵 이원자 분자임에도 비대칭 구조인 경우에는 원자 간 전기음성도가 달라서 항상 쌍극자 모멘트가 존재하며 진동할 때 이 쌍극자 크기가 주기적으로 변하기 때문에 따라서 IR에서 강한 흡수 피크가 나타날 수 있습니다. 감사합니다.
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