1. Shift Frequency:
* Frequenze più alte: Il legame idrogeno porta generalmente a frequenze vibrazionali più elevate per i gruppi coinvolti. Questo è perché:
* legami più forti: I legami idrogeno sono interazioni relativamente forti rispetto alle forze di van der Waals. Ciò rafforza il legame tra l'atomo di idrogeno e l'atomo accettore (come ossigeno o azoto), rendendo più difficile allungare o piegare.
* Massa ridotta: L'atomo di idrogeno coinvolto nel legame idrogeno può essere considerato parte di un'unità più grande a causa dell'interazione. Ciò riduce la massa efficace del sistema vibrante, portando a una frequenza più elevata.
* Esempio: La vibrazione di allungamento O-H negli alcoli appare in genere circa 3600 cm⁻¹ nello spettro IR. Quando si verifica il legame idrogeno, questa frequenza si sposta ad un valore più elevato, in genere nell'intervallo di 3200-3500 cm⁻¹.
2. Ampliamento della banda:
* Il legame idrogeno introduce ampliamento della banda di assorbimento IR . Questo perché i legami idrogeno non sono statici e si rompono costantemente e si riforma. Ciò porta a una distribuzione delle frequenze vibrazionali, risultando in una banda più ampia piuttosto che in un picco acuto.
3. Intensità della banda:
* Aumentata intensità: L'intensità della banda IR associata al gruppo legata all'idrogeno spesso aumenta . Ciò è dovuto al momento di dipolo migliorato creato dal legame idrogeno polare.
4. Bande aggiuntive:
* In alcuni casi, possono apparire ulteriori bande IR a causa della formazione di legami idrogeno. Queste nuove bande sono spesso associate a tipi specifici di legame idrogeno, come legami idrogeno intermolecolari e intramolecolari.
Implicazioni pratiche:
* Identificazione del legame idrogeno: Lo spostamento della frequenza vibrazionale e dell'ampliamento della banda sono importanti indicatori di legame idrogeno nelle molecole.
* Analisi della struttura molecolare: La spettroscopia IR può essere utilizzata per determinare la presenza e il tipo di legami idrogeno in una molecola, fornendo approfondimenti sulla sua struttura e interazioni intermolecolari.
* Studio di interazioni intermolecolari: La spettroscopia IR è uno strumento prezioso per studiare gli effetti del legame idrogeno su varie proprietà fisiche, tra cui solubilità, punto di fusione e punto di ebollizione.
In sintesi, il legame idrogeno influisce significativamente sulle frequenze vibrazionali nella spettroscopia IR, portando a cambiamenti, ampliamento e variazioni dell'intensità della banda. Questo effetto è essenziale per identificare i legami idrogeno e comprendere la struttura e le proprietà delle molecole.
