1. Débus de fréquence:
* Fréquences plus élevées: La liaison hydrogène conduit généralement à des fréquences de vibration plus élevées pour les groupes impliqués. C'est parce que:
* Obligations plus fortes: Les liaisons hydrogène sont des interactions relativement fortes par rapport aux forces de van der Waals. Cela renforce la liaison entre l'atome d'hydrogène et l'atome accepteur (comme l'oxygène ou l'azote), ce qui rend plus difficile l'étirement ou le pliage.
* Masse réduite: L'atome d'hydrogène impliqué dans la liaison hydrogène peut être considéré comme faisant partie d'une unité plus grande en raison de l'interaction. Cela réduit la masse effective du système vibrant, conduisant à une fréquence plus élevée.
* Exemple: La vibration de l'étirement O-H dans les alcools apparaît généralement autour de 3600 cm⁻¹ dans le spectre IR. Lorsque la liaison hydrogène se produit, cette fréquence passe à une valeur plus élevée, généralement dans la plage de 3200-3500 cm⁻¹.
2. Élargissement du groupe:
* La liaison hydrogène introduit l'élargissement de la bande d'absorption IR . En effet, les liaisons hydrogène ne sont pas statiques et se cassent et se réduisent constamment. Cela conduit à une distribution des fréquences vibratoires, résultant en une bande plus large plutôt qu'à un pic net.
3. Intensité du groupe:
* Intensité accrue: L'intensité de la bande IR associée au groupe lié à l'hydrogène augmente souvent . Cela est dû au moment dipolaire amélioré créé par la liaison hydrogène polaire.
4. Bandes supplémentaires:
* Dans certains cas, des bandes IR supplémentaires peuvent apparaître en raison de la formation de liaisons hydrogène. Ces nouvelles bandes sont souvent associées à des types spécifiques de liaison hydrogène, tels que les liaisons hydrogène intermoléculaires et intramoléculaires.
Implications pratiques:
* Identification de la liaison hydrogène: Le décalage de la fréquence vibratoire et de l'élargissement de la bande sont des indicateurs importants de la liaison hydrogène dans les molécules.
* Analyser la structure moléculaire: La spectroscopie IR peut être utilisée pour déterminer la présence et le type de liaisons hydrogène dans une molécule, fournissant un aperçu de sa structure et des interactions intermoléculaires.
* Étude des interactions intermoléculaires: La spectroscopie IR est un outil précieux pour étudier les effets de la liaison hydrogène sur diverses propriétés physiques, y compris la solubilité, le point de fusion et le point d'ébullition.
En résumé, la liaison hydrogène affecte considérablement les fréquences vibratoires dans la spectroscopie IR, conduisant à des changements, à l'élargissement et aux changements de l'intensité de la bande. Cet effet est essentiel pour identifier les liaisons hydrogène et comprendre la structure et les propriétés des molécules.
