ĆWICZENIE II

Spektrofotometria w podczerwieni

Temat:

Wpływ wiązania wodorowego na widma w podczerwieni alkoholu

Cel ćwiczenia:

Badanie wpływu wiązani wodorowego na widma w poczerwieni alkoholu tertbytylowego, określenie właściwości protonoakceptorowych rozpuszczalników, zapoznanie się z oprzyrządowaniem i techniką pomiaru widma IR.

rozpuszczalnik	ϋ1 (O-H) [cm^-1]	ϋ2 (O-H···H) [cm^-1]	ϋ1-ϋ2 [cm^-1]	Liczba donorowa Gutmana
acetonitryl	3617,20	3506,30	110,90	14,1
aceton	3617,70	3500,10	117,6	17,0
tetrahydrofuran	3617,20	3477,40	139,8	20,0
pirydyna	3617,2	3365,1	252,1	33,1

Wnioski:

Podczas tworzenia wiązania wodorowego elektrony z atomu wodoru przesuwają się w stronę ujemnego atomu tlenu zwiększając przez to cząstkowy ładunek ujemny na nim. Wiedząc, że intensywność sygnału w widmie IR jest proporcjonalna do zmiany momentu dipolowego molekuły będziemy obserwować znaczny wzrost intensywności drgania rozciągającego grupy hydroksylowej.

Wiązanie miedzy atomem wodoru i tlenu grupy hydroksylowej znacznie się osłabia w wyniku zbliżania silnie elektroujemnego pierwiastka, co jeśli molekuły opiszemy przybliżonym modelem oscylatora harmonicznego skutkuje zmniejszeniem stałej siłowej wiązania. Ponieważ pierwiastek ze stałej siłowej w tym modelu jest proporcjonalna do częstości drgania będziemy obserwowali przesuwanie piku absorpcji pochodzącego od drgania grupy OH biorącej udział w wiązaniu wodorowym w stronę niższych częstości.

Nie wszystkie wiązania wodorowe mają taką samą energię, co skutkuje rozmyciem piku pochodzącego od drgania grupy hydroksylowej w wiązaniu wodorowym.

Im silniejsze wiązanie wodorowe tym powyżej opisane przejawy w widmie jego powstawania są znacznie silniejsze, przez co możemy uszeregować badane rozpuszczalniki w zależności od siły wiązania. Kolejność ta zaczynając od najbardziej protonoakceptorowego, czyli tego, który tworzy najsilniejsze wiązania wodorowe jest następująca: 1)pirydyna, 2)THF, 3)aceton, 4)acetonitryl.

Protonoakceptorowość opisana liczbami donorowymi Gutmana zgadza się w pełni z siła wiązania wodorowego i jest najmniejsza dla najsłabiej protonoakceptorowego rozpuszczalnika.

Acetonitryl Aceton Pirydyna THF

Zaczerpnięto z http://oen.dydaktyka.agh.edu.pl/dydaktyka/chemia/a_e_chemia/6_chemia_roztworow/05_06_05.htm

Ewa Jabłońska

Magdalena Antosiewicz

Paweł Małecki

---