zum Directory-modus

Tutorial MenueIR- und Raman-SpektroskopieLerneinheit 3 von 19

Methoden zur Beobachtung von Molekülschwingungen

Methoden zur Beobachtung von Molekülschwingungen

Aufgrund verschiedener Auswahlregeln unterscheiden sich Raman- und IR-Spektrum einer Substanz sowohl bezüglich der Bandenaktivität als auch bezüglich der Intensitäten und liefern komplementäre Informationen.

Infrarotstrahlung wird dann absorbiert, wenn sich im Verlauf der Schwingung das elektrische Dipolmoment des Gesamtmoleküls ändert.

Nur in diesem Fall beeinflusst das elektrische Wechselfeld der Strahlung das Molekül und verändert die Amplitude seiner Bewegungen. Deshalb sind IR-Spektren nur von heteronuklearen Molekülen beobachtbar, da homonukleare Moleküle kein Dipolmoment besitzen (Eine Ausnahme bildet das gewinkelte dreiatomige Ozon).

Schwingungen sind Raman-aktiv, wenn sich die Polarisierbarkeit der Elektronenhülle des Gesamtmoleküls ändert.

Beispiel

IR- und Raman-Spektrum von Benzen (Benzen besitzt ein Symmetriezentrum)

Abb.1
IR- und Raman-Spektrum von Benzol

Symmetrische zweiatomige Moleküle wie Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff liefern ein Raman-Spektrum aber kein IR-Spektrum. Die C=C-Valenzschwingung des Ethens erscheint im Raman-Spektrum als intensive Bande, während sie im IR-Spektrum nicht zu beobachten ist. Gleiches gilt für die totalsymmetrische Valenzschwingung des Benzens. Bei aus Symmetriegründen in beiden Methoden erlaubten Schwingungen kann in vielen Fällen ein umgekehrtes Intensitätsverhältnis beobachtet werden. Weisen Moleküle ein Symmetriezentrum auf, dann gilt für die Schwingungen das Alternativverbot. Im Allgemeinen ergänzen sich Raman- und IR-Spektrum gegenseitig und sind daher gut geeignet, um eine Substanz eindeutig zu charakterisieren.

Symmetriezentrum

Alternativverbot

Energetische Betrachtungen zur IR-, Raman- und Fluoreszenzspektroskopie

Aufgabe zur IR-, Raman- und Fluoreszenzspektroskopie

<Seite 1 von 12