13.5 : Widmo podczerwieni

Gdy promieniowanie podczerwone (IR) przechodzi przez cząsteczkę, wiązania rozciągają się lub wyginają, pochłaniając promieniowanie. Ta absorpcja tworzy widmo absorpcji cząsteczki, które jest wykresem jej procentowej transmisji w stosunku do liczby falowej.

Transmitancja jest definiowana jako stosunek mocy promieniowania przechodzącej przez próbkę do mocy ze źródła promieniowania. Mnożąc transmisję przez 100, otrzymujemy procentową transmisję (%T), która waha się między 100% (brak absorpcji) a 0% (całkowita absorpcja). Gdy promieniowanie IR przechodzi przez cząsteczkę, 100% transmisji oznacza, że ​​cząsteczka nie pochłonęła żadnej energii. Z kolei niższe wartości procentowej transmisji sugerują, że cząsteczka pochłonęła pewną energię, co pozwala nam uzyskać widmo IR. Każdy skierowany w dół szczyt w widmie nazywany jest pasmem absorpcji. Zwykle położenie pasma absorpcji w widmie IR jest podawane za pomocą wartości liczby falowej lub częstotliwości. W widmie IR wartości liczb falowych mieszczą się w zakresie od 400 do 4000 cm^-1.

W widmie IR sygnały po lewej stronie odpowiadają promieniowaniu o wyższej energii i wyższej częstotliwości, podczas gdy sygnały po prawej stronie oznaczają promieniowanie o niskiej energii i niskiej częstotliwości. Na podstawie kształtu i intensywności sygnały te są klasyfikowane jako silne, średnie, słabe, szerokie lub ostre.

Widmo IR można podzielić na dwa główne obszary. Obszar grup funkcjonalnych lub obszar diagnostyczny to lewe dwie trzecie części widma. W tym obszarze można zaobserwować pasma absorpcji odpowiadające większości grup funkcjonalnych. Prawa strona widma jest określana jako obszar odcisku palca. Podobnie jak odcisk palca poszczególnych osób, ten obszar jest unikalny dla każdego związku. Obszar diagnostyczny widma podczerwieni jest zdominowany przez drgania rozciągające wiązania, podczas gdy obszar odcisku palca charakteryzuje się bardziej złożonymi drganiami, takimi jak kołysanie, zginanie i skręcanie wiązań. Mimo że dwa związki mogą zawierać tę samą grupę funkcyjną, będą one wykazywać unikalny wzór w obszarze odcisku palca ze względu na różnice w ich środowisku chemicznym.