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第十一章 红外吸收光谱分析法
一、教材习题
12-4 CO 的红外光谱在2170cm -1有一吸收峰，计算CO 的键力常数。

解：根据公式M k 1307
=ν，可得 122
29.18161216121307217013071307-⋅=+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⋅⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=cm N M M M M M k O C O C CO νν 答：CO 的键力常数为18.9N ⋅cm -1
二、补充习题
1、简述红外吸收光谱（振动光谱）选择定则。

答：在振动过程中，分子电偶极距发生改变的振动才能吸收红外光子的能量，产生红外吸收谱带，这种振动称为红外活性振动，反之称为红外非活性振动，这就是红外跃迁的选择定则（选律），即红外吸收光谱（振动光谱）的选择定则。

2、简述多原子分子的简正振动类型。

答：多原子分子的简正振动类型可分为伸缩振动和弯曲振动（或变形振动，或变角振动），伸缩振动可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动，弯曲振动又可分为面内弯曲振动和面外弯曲振动。

3、简述氢键对红外吸收带位置的影响
答：当分子中有O 、N 、F 等原子时能形成氢键，氢键的形成往往使基团的吸收频率降低，谱峰变宽。

如含-OH 的化合物在低浓度时伸缩振动的峰位在3640cm -1，当浓度提高时，由于形成氢键而缔合，使峰位移到3300cm-1，且峰变宽。

4、氯仿（CHCl 3）分子的振动自由度（振动模式）是多少？
答：氯仿（三氯化碳，CHCl 3）有5个原子，且为非线性分子，所以有3×5-6=9
个振动自由度。

5、氯仿（CHCl 3）分子中C –H 伸缩振动频率在3000 cm −1，试计算氘化氯仿（CDCl 3）
中C –D 伸缩振动频率。

（相关原子质量：1H = 1.674 × 10−27 kg, 2H = 3.345 × 10−27 kg 和12C = 1.993 × 10−26 kg ） 解：根据μπνk 21=
（教材1-11）、c =λν（教材1-1）和λν1=（波数的定义）可得
μπνk c
21=
假设C-H 和C-D 的键力常数k 相同，那么只需计算折合质量的比率。

对于C-H kg kg
kg kg kg m m m m 2727262726212110545.110674.110993.110674.110993.1-----⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=+=μ 对于C-D
kg kg
kg kg kg m m m m 2727262726212110864.210345.310993.110345.310993.1-----⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=+=μ 振动波数与它们折合质量的平方根成反比
73.010864.210545.12727=⨯⨯==--kg
kg D H H D μμνν 所以，如果CHCl 3的C-H 的伸缩振动在3000cm -1，C-D 的伸缩振动就在
11219073.03000--=⨯cm cm。