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Tutorial MenueIR- und Raman-SpektroskopieLerneinheit 2 von 19

Molekülschwingungen

Schwingungen dreiatomiger linearer Moleküle

Ein dreiatomiges lineares Molekül (z.B. CO2) führt drei Translationsbewegungen und zwei Rotationsbewegungen aus. Mit der Rotation um die Molekülachse sind keine Bewegungen der Atome oder Massenschwerpunkte verbunden. Nach der Gleichung 3N-5 besitzt ein dreiatomiges lineares Molekül vier Schwingungsfreiheitsgrade. Diese vier Schwingungsbewegungen werden als Normalschwingungen bezeichnet.

Abb.1
Schwingungen eines dreiatomigen linearen Moleküls

Die Amplituden der Schwingungen sind zur besseren Veranschaulichung übertrieben dargestellt.

Tab.1
Schwingungen eines dreiatomigen Moleküls
SchwingungsformIR- bzw. Raman-Aktivität
symmetrische Valenzschwingung IR-inaktiv / Raman-aktiv
antisymmetrische ValenzschwingungIR-aktiv / Raman-inaktiv
2 Deformationsschwingungen IR-aktiv / Raman-inaktiv

Die beiden Deformationsschwingungen werden im Spektrum bei derselben Wellenzahl beobachtet. Trotzdem müssen sie als getrennte Schwingungen angesehen werden. Man nennt diese Schwingungen entartet. Schwingung 3 und 4 sind in der Art der Schwingung völlig gleich. Der Unterschied besteht darin, dass eine Schwingung in der Zeichenebene und die andere 90° aus der Zeichenebene herausgedreht zu beobachten ist.

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