13.13 : IR Spektrum Pik Yoğunluğu: Dipol Moment

Bir bağın dipol momenti, her bir atomun üzerindeki kısmi yük ile aralarındaki mesafenin çarpımıdır. Dipol momentleri, IR absorbsiyonun verimliliğini ve pik yoğunluğunu etkiler. Bir dipol momentine sahip bir bağ elektrik alanına yerleştirildiğinde, alanın yönü, bağın sıkışıp sıkışmayacağını veya gerilip gerilmeyeceğini belirler. Elektromanyetik radyasyon, yönü hızla tersine çeviren bir elektrik alanı bileşeninden oluşur. Bunun sonucundan, polar bağların dönüşümlü olarak gerildiği ve sıkıştırıldığı sonucu çıkar.

Eğer bu bağın gerilme ve sıkışma frekansı, bağın doğal titreşim frekansı ile örtüşürse, IR enerjisi bağ tarafından absoblanabilir. Bu tür titreşimler, IR-etkin olarak tanımlanır. Dipol momenti sıfır olan simetrik bir bağ titreştiğinde, dipol momentinde herhangi bir değişiklik olmaz, yani enerji absorplanmaz. Bu titreşimler IR-etkin olmayanlar olarak kabul edilir. Bu durum, asimetrik alkenlerde belirgindir; burada C=C gerilme titreşimleri IR-etkin olup, güçlü emilim bantları gösterir. Ancak, dipol momenti sıfır olan simetrik alkenlerde, C=C gerilme bandı yoktur.

Ayrıca dipol momentindeki daha büyük bir değişimin yüksek yoğunluklu bantlarla daha güçlü IR absopsiyonuna yol açtığı da anlaşılmaktadır. Bu nedenle C=O bağları (büyük dipol momentli), C=C bağlarından (küçük dipol momentli) daha yüksek yoğunluklu absorbsiyon bantları gösterir.