1. Cambio de frecuencia:
* Frecuencias más altas: La unión de hidrógeno generalmente conduce a frecuencias vibratorias más altas para los grupos involucrados. Esto es porque:
* enlaces más fuertes: Los enlaces de hidrógeno son interacciones relativamente fuertes en comparación con las fuerzas de van der Waals. Esto fortalece el enlace entre el átomo de hidrógeno y el átomo de aceptación (como el oxígeno o el nitrógeno), lo que hace que sea más difícil estirarse o doblarse.
* Misa reducida: El átomo de hidrógeno involucrado en el enlace de hidrógeno puede considerarse como parte de una unidad más grande debido a la interacción. Esto reduce la masa efectiva del sistema vibratorio, lo que lleva a una frecuencia más alta.
* Ejemplo: La vibración de estiramiento O-H en los alcoholes generalmente aparece alrededor de 3600 cm⁻¹ en el espectro IR. Cuando se produce unión de hidrógeno, esta frecuencia cambia a un valor más alto, típicamente en el rango de 3200-3500 cm⁻¹.
2. Banding Browing:
* La unión de hidrógeno introduce ampliación de la banda de absorción IR . Esto se debe a que los enlaces de hidrógeno no son estáticos y constantemente se rompen y reforman. Esto conduce a una distribución de frecuencias vibratorias, lo que resulta en una banda más amplia en lugar de un pico agudo.
3. Intensidad de la banda:
* aumenta la intensidad: La intensidad de la banda IR asociada con el grupo unido por hidrógeno a menudo aumenta . Esto se debe al momento dipolo mejorado creado por el enlace de hidrógeno polar.
4. Bandas adicionales:
* En algunos casos, pueden aparecer bandas IR adicionales debido a la formación de enlaces de hidrógeno. Estas nuevas bandas a menudo se asocian con tipos específicos de enlace de hidrógeno, como los enlaces de hidrógeno intermoleculares versus intramoleculares.
Implicaciones prácticas:
* Identificación de enlaces de hidrógeno: El cambio en la frecuencia vibratoria y la ampliación de la banda son indicadores importantes de la unión de hidrógeno en las moléculas.
* Análisis de la estructura molecular: La espectroscopía IR se puede utilizar para determinar la presencia y el tipo de enlaces de hidrógeno en una molécula, proporcionando información sobre su estructura e interacciones intermoleculares.
* Estudiando interacciones intermoleculares: La espectroscopía IR es una herramienta valiosa para estudiar los efectos del enlace de hidrógeno en diversas propiedades físicas, incluida la solubilidad, el punto de fusión y el punto de ebullición.
En resumen, el enlace de hidrógeno afecta significativamente las frecuencias vibratorias en la espectroscopía IR, lo que lleva a cambios, ampliación y cambios en la intensidad de la banda. Este efecto es esencial para identificar enlaces de hidrógeno y comprender la estructura y las propiedades de las moléculas.
