[일반화학실험 실험보고서]
IR분광기를 이용한 HCl 분석
IR분광기를 이용한 HCl 분석
Ⅰ.실험 목표
IR분광기를 이용하여 HCl의 적외선 스펙트럼을 얻고, 이를 통해 HCl의 진동, 회전 운동과 동위원소 등을 분석한다.
Ⅱ.이론
1. FT-IR 분광기(spectrometer)의 원리 및 특성
1) FT-IR 분광기의 원리
적외선은 가시광선(Visible)과 극초단파(microwave) 사이의 빛으로 피부에서 따뜻함을 느끼기 때문에 열선이라고도 부른다. 분자는 다양한 화학결합의 진동에너지와 일치하는 파장에서 빛을 흡수한다. 빛의 흡수 정도는 검출기에 의해 측정되는데 결과적으로 Spectrum은 분자가 빛을 흡수하는 파장에 일치하는 Peak를 나타낸다. 흡광도의 크기는 시료 중 분자의 농도와 직접 연관되어 있다. 또한 Spectrum Pattern은 고유의 뒤틀림, Band, 회전 및 각 원자들의 화학결합의 회전 및 진동 등 분자의 실제 구조를 반영한다.
한 분자를 구성하고 있는 원자들은 외부 자극에 의해 움직이며, 적외선은 가시광선이나 자외선처럼 전자전이를 일으킬 정도로 충분한 에너지를 갖지 못하므로 작은 에너지 차가 존재하는 분자에 흡수되어 분자진동과 회전운동을 일으킨다. 진동운동의 방식은 원자들 사이의 결합길이가 변하는 신축운동(Stretching Vibration)과 원자들 사이의 결합 각이 변하는 굽힘(Bending) 또는 변형(Deformation) 진동으로 구분할 수 있다. 이러한 진동운동을 일으키기 위해서는 결합의 종류와 세기, 결합을 하고 있는 원자의 종류에 따라 고유한 진동 주파수에 해당하는 빛 에너지를 흡수해야 한다.
적외선을 물질에 주사하면 이들이 진동을 일으키는 데 필요한 주파수의 빛을 흡수하여 이 에너지에 대응하는 특성적인 적외선 Spectrum을 나타내게 된다. 쌍극자 모멘트가 변화하는 분자 골격의 진동, 회전에 대응하는 에너지의 흡수를 측정한다.
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2013.03.18
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