Hvorfor er infra røde spektrumtoppe bredere end nukleare magnetiske strålingstoppe?

1. Vibrationsenerginiveau:

* infrarød (IR) spektroskopi Prober de vibrationsenerginiveauer af molekyler. Disse vibrationsniveauer er kvantiseret, hvilket betyder, at de kun kan eksistere på specifikke, diskrete energiniveauer.

* NMR -spektroskopi Prober de nukleare spin -tilstande af atomer, som også har kvantiseret energiniveau. Energiforskellene mellem disse nukleare spin -tilstande er imidlertid typisk meget mindre end energiforskellene mellem vibrationsniveauer.

2. Doppler -udvidelse:

* doppler udvidelse opstår, fordi molekyler konstant bevæger sig, og deres bevægelse forårsager et lille skift i hyppigheden af ​​den absorberede eller udsendte stråling.

* Denne effekt er mere markant for IR -overgange, fordi vibrationsenerginiveauet er mere følsomme over for ændringer i molekylær bevægelse.

3. Rotations fin struktur:

* vibrationsovergange ledsages ofte af rotationsovergange, hvilket fører til en fin struktur i IR -spektret.

* NMR -overgange Vis typisk ikke en betydelig rotationsfine struktur.

4. Miljøeffekter:

* IR -spektroskopi er følsom over for ændringer i miljøet i molekylet, såsom hydrogenbinding eller interaktioner med opløsningsmiddelmolekyler. Disse interaktioner kan udvide toppe.

* NMR -spektroskopi er mindre følsom over for disse miljøeffekter.

5. Spin-spin-kobling:

* NMR -spektroskopi Kan vise opdeling af toppe på grund af spin-spin-kobling mellem forskellige kerner.

* Denne effekt kan føre til komplekse spektre med flere, tæt placerede toppe.

6. Temperatur:

* Højere temperaturer føre til øget molekylær bevægelse og kollisioner, som kan udvide både IR- og NMR -toppe.

Kortfattet:

* De bredere toppe i IR -spektroskopi skyldes en kombination af faktorer, herunder de større energiforskelle mellem vibrationsniveauer, Doppler -udvidelse, rotationsfine struktur og følsomhed over for miljøeffekter.

* NMR-spektroskopi udviser smalere toppe på grund af mindre energiforskelle mellem nukleare spin-tilstande, mindre følsomhed over for miljøeffekter og muligheden for kompleks opdeling på grund af spin-spin-kobling.

Det er vigtigt at bemærke, at bredden af ​​toppe også kan variere markant afhængigt af det specifikke molekyle, eksperimentelle forhold og det anvendte instrument.