물리화학실험 실험 4 분자의 진동과 Raman 분광학 결과

본 내용은 " 물리화학실험 실험 4 분자의 진동과 Raman 분광학 결과 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.06.19

문서 내 토픽

• 1. Chloroform과 methylene chloride의 Raman 스펙트럼

  Chloroform(CHCl3)과 methylene chloride(CH2Cl2)는 메탄(CH4)의 정사면체 구조로부터 대칭성(symmetry)이 줄어든 구조를 하고 있다. 두 분자의 대칭성 차이는 Raman 스펙트럼에 변화를 초래하였다. 진동 Raman 분광학에서 Raman 활성이 되기 위해서는 분자가 진동 운동을 할 때 분자의 편극도가 변해야 한다. 전기장의 세기가 일정할 때 편극도와 쌍극자 모멘트의 크기는 비례한다. methylene chloride의 쌍극자 모멘트가 더 크기 때문에 편극도 또한 더 크고, 정사면체 구조의 대칭성이 낮아진다. 따라서 methylene chloride가 더 강한 Raman 활성을 나타낸다.

• 2. Symmetric oxyanions의 Raman 스펙트럼

  CO32-, NO3-는 평면 삼각형(trigonal planar) 구조로, SO42-, SeO42-, ClO4-, IO4-, CrO42-는 정사면체 구조로 구성되어 있다. 이번 실험에서는 560nm 부근의 symmetric stretching band만을 관찰하였다. 진동수를 측정할 때, conjugation 되어 있는 분자에서는 파이 전자가 비편재화 되기 때문에 이중 결합의 전자 밀도가 감소하고 결합이 약해지기 때문에 진동수가 감소하게 되며, 중심 원자의 친핵성이 클수록 X-O 결합에 전자를 제공하기 때문에 결합이 약해지고 진동수가 감소하게 된다. 또한 질량이 증가할수록 진동수가 감소하게 된다. 이때 oxyanion의 Raman 스펙트럼은 공통적으로 800~1200 cm-1에서 peak를 가진다는 공통점을 관찰하였다.

• 3. Oxyanions의 symmetric stretching 진동수와 X-O 결합 힘상수

  식 을 통해 힘상수 는 진동수 에 비례, (환산)질량 에 반비례함을 알 수 있다. 16족에서 3주기 S의 힘상수가 4주기 Se의 힘상수보다 크고, 17족에서 3주기 Cl의 힘상수가 5주기 I의 힘상수보다 크다는 것을 확인할 수 있다. 또한 2주기에서 14족 C의 힘상수가 15족 N의 힘상수보다 크고, 3주기에서 16족 S의 힘상수가 17족 Cl의 힘상수보다 크다는 것을 확인할 수 있다. 이때 4주기에서 6족 Cr의 힘상수가 16족 Se의 힘상수보다 작게 관찰되는 오차가 발생하였다. 중심 원자 X의 질량은 CS>Cl>N>Se>Cr>I 로 관찰되었다. N과 Se 순서의 예외를 제외하면, 질량과 힘상수의 반비례 관계가 성립한다는 것을 확인할 수 있다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. Chloroform과 methylene chloride의 Raman 스펙트럼

  Chloroform과 methylene chloride는 유기 용매로 널리 사용되는 화합물입니다. 이들 화합물의 Raman 스펙트럼 분석은 화학 구조와 분자 진동 모드를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. Raman 스펙트럼에서 관찰되는 특징적인 피크들은 화합물의 고유한 분자 구조와 결합 특성을 반영합니다. 이를 통해 chloroform과 methylene chloride의 화학적 성질과 반응성을 보다 깊이 있게 이해할 수 있습니다. 또한 이러한 분석은 이들 화합물의 정성 및 정량 분석에도 활용될 수 있습니다.

• 2. Symmetric oxyanions의 Raman 스펙트럼

  Symmetric oxyanions은 다양한 화학 및 생물학적 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 이들 화합물의 Raman 스펙트럼 분석은 분자 구조와 결합 특성을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. Raman 스펙트럼에서 관찰되는 특징적인 피크들은 oxyanions의 대칭 구조와 진동 모드를 반영합니다. 이를 통해 oxyanions의 화학적 성질과 반응성을 보다 깊이 있게 이해할 수 있습니다. 또한 이러한 분석은 oxyanions의 정성 및 정량 분석에도 활용될 수 있습니다.

• 3. Oxyanions의 symmetric stretching 진동수와 X-O 결합 힘상수

  Oxyanions은 다양한 화학 및 생물학적 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 이들 화합물의 symmetric stretching 진동수와 X-O 결합 힘상수는 분자 구조와 결합 특성을 이해하는 데 중요한 정보를 제공합니다. 이러한 분석을 통해 oxyanions의 화학적 성질과 반응성을 보다 깊이 있게 이해할 수 있습니다. 또한 이러한 정보는 oxyanions의 분광학적 특성을 예측하고 해석하는 데 활용될 수 있습니다. 이를 통해 oxyanions의 구조와 기능에 대한 보다 심도 있는 이해를 얻을 수 있을 것입니다.