IR에서 왜 H를 포함하는 결합은 파수가 큰 범위에서 peak가 나타나나요?

Question

안녕하세요. 분광학 중 IR을 찍었을 때 왜 H를 포함하는 N-H, O-H, C-H와 같은 결합은 파수가 큰 범위에서 peak가 나타나나요?

Answer 1

네, 질문해주신 것과 같이 적외선 분광법(IR)에서 어떤 결합이 흡수하는 파수는 결합이 진동하는 고유 진동수와 관련이 있는데요, 진동수는 고전적인 조화 진동자 모델로 설명할 수 있는데, 여기서 핵심은 결합 세기와 진동에 참여하는 원자들의 질량입니다. 이때 H를 포함한 결합이 큰 파수에 나타나는 이유는 감쇠질량이 매우 작기 때문인데요, H 원자는 질량이 1 u로 매우 가벼우며, 이로 인해 따라서 C–H, O–H, N–H 같은 결합은 모두 다른 원자-원자 결합(C–C, C=O 등)보다 높은 파수에서 관찰되는 것입니다. 또한 결합이 상대적으로 강한데요, O–H, N–H 결합은 공유 결합이 강하고 힘 상수 k가 크기 때문에 진동수가 더 커집니다. 감사합니다.