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¿Cómo es la posición de un pico en un espectro de IR determinado?

En un espectro de infrarrojo, de todas las fuentes describen la posición de un pico como un rango. Los rangos parecen estar definidas de manera arbitraria. Tomemos, por ejemplo, el espectro IR de etanol (que yo no se puede cargar por alguna razón); ¿por qué es el $\ce{O-H}$ tramo definido como teniendo un rango de $3200$$3750~\mathrm{cm}^{-1}$. Si fuera por mí, yo diría que el comedero va de $3100$$3650~\mathrm{cm}^{-1}$. Y si el $\ce{C-H}$ tramo no estaba presente, yo diría que el $\ce{O-H}$ trough se extiende hasta debajo de $3100~\mathrm{cm}^{-1}$.

Por otra parte, a veces no son muy específicos valores dados. Estos también parecen ser definido arbitrariamente. ¿Cómo puedo determinar con exactitud el valor específico que corresponde a un pico?

Y por último, ¿cuál es la forma correcta de identificar la posición de un canal en un espectro IR? Es un rango? O tengo que dar un valor específico?

P. S. sé que me hicieron tres preguntas, pero todas sirven para el propósito general para que me ayude a definir la forma de un canal se define dentro de un espectro IR.

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Hope4You Puntos 116

En general, el ancho de los picos de absorción IR depende del entorno de la molécula objetivo. Fuerzas intermoleculares alterar los modos de vibración.

Si las fuerzas intermoleculares son bastante fuertes (como el hidrógeno presente en el líquido etanol), el número y la fuerza de las interacciones puede variar enormemente de una molécula a molécula, causando que los modos de vibración se observan en un espectro de absorción IR a ampliar.

Como para el reporte de la anchura del pico, la convención es el informe de la anchura de la 1/2 de la altura del pico.

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Soumyadip Das Puntos 180

En la espectroscopia (y espectrofotometría), la posición de un máximo/mínimo es definido por la ubicación de la punta del pico o valle. Esta es la razón por la que tales valores precisos dado sus ubicaciones.

Los rangos de referencia (por ejemplo, $3200$ $3750\pu{ cm^{-1}}$ $\ce{-OH}$tramo) son los rangos de valores de número de onda donde la punta de la correspondiente pico/valle se encuentra generalmente, y no el rango de valores sobre los cuales el pico de comedero se propaga.


Tomando la espectroscopia IR como representante, ya que es la técnica que usted está preguntando acerca de la, la siguiente es de LibreTexts:

[Esta ecuación] da la frecuencia de la luz que una molécula se absorben, y se obtiene la frecuencia de vibración del modo normal es excitado por la luz. $$\nu={1\over2\pi}\left({k\over\mu}\right)^{1\over 2} \\ \nu = \text{ frequency in cm}^{-1} \\ k = \text{ force constant in N/cm} \\ \mu = \text{ reduced mass in kg}$$

Por lo tanto, en teoría, un dado de vibración corresponde a un exacto, la longitud de onda específica de la luz que sería absorbida cuando la grabación de un espectro IR. Sin embargo, debido a los efectos térmicos de la excitación y la solvatación, que no observa "infinitamente estrecho" líneas de absorción, pero en lugar de picos de anchura finita. A partir de ese mismo LibreTexts de referencia:

En general, el ancho de infrarrojo para el sólido y el líquido de las muestras se determina por el número de entornos químicos que se relaciona con la intensidad de las interacciones intermoleculares, tales como enlaces de hidrógeno. La figura 1 muestra el enlace de hidrógeno en las moléculas de agua y estas moléculas de agua se encuentran en diferentes ambientes químicos. Debido a que el número y la fuerza de los enlaces de hidrógeno se diferencia con el entorno químico, la constante fuerza varía y el número de onda se diferencia en que estas moléculas absorben la luz infrarroja.

En cualquier muestra donde el hidrógeno se produce, el número y la fuerza de las interacciones intermoleculares varía considerablemente dentro de la muestra, provocando que las bandas en estas muestras a ser particularmente amplia. Esto se ilustra en los espectros de etanol y de ácido hexanoico. Cuando las interacciones intermoleculares son débiles, el número de ambientes químicos es pequeño y estrecho de infrarrojos bandas que se observan.

Por lo tanto, si no por los efectos ambientales, cada pico de absorción sería una absorción de la línea. Pero, los efectos ambientales de la causa de la absorción de "extender" alrededor de ese valor teórico. El pico se considera que se encuentra en ese punto central, sin embargo.

Esto ayuda a explicar por qué, por ejemplo, el $\ce{-OH}$ tramo de pico/banda tiende a ser extraordinariamente amplio (un montón de variaciones locales en el enlace de hidrógeno medio ambiente), mientras que el carbonilo $\ce{>C=O}$ tramo es a menudo muy estrechas (menos de los efectos ambientales capaz de perturbar su frecuencia).

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