Interpretation von IR-Spektren
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IR-Spektren werden dahingehend interpretiert, dass man aus der Kurve des gemessenen IR-Spektrums die Molekülgestalt herauszufinden versucht. Dabei misst man die verschiedenen Schwingungsvarianten der Moleküle. Ein typisches IR-Spektrum reicht von 4000 cm − 1 bis 400 cm − 1 (Wellenzahl). Die Wellenzahl wird in der etwas ungewöhnlichen Einheit cm − 1 angegeben. Man kann aus der Wellenzahl allerdings bequem die Anregungsenergie berechnen, indem man die Wellenzahl mit h und c (Plancksches Wirkungsquantum und Lichtgeschwindigkeit) mulitpliziert. Bei einem IR-Spektrum hinterlässt jedes Molekül ein typisches Muster. Ab etwa 1500 cm − 1 abwärts lassen sich die Ursachen für das Spektrum kaum mehr auf bestimmte Molekülgruppen zurückführen. Dies ist der sogenannte Fingerprint-Bereich. Mit ihm lässt sich die Struktur eines Moleküls zwar nicht bestimmen, allerdings ist dieser Bereich eben eine Art "Fingerabdruck" des Moleküls.
Da in der Praxis natürlich meist keine Reinsubstanzen, sondern Gemische vorliegen, kann aus einem IR-Spektrum oft keine exakte Zusammensetzung hergeleitet werden. Allerdings genügt es oft schon zu wissen um welche Stoffgruppe es sich handelt.
[Bearbeiten] Schwingungsdaten von wichtigen Molekülgruppen
Die folgende Auflistung enthält exemplarisch einige Molekülgruppen und die zugehörigen Bereiche der Absorptionsbanden:
- C-H: 2850 - 3200 cm − 1 (Streckschwingung)
- C-H: 1400 cm − 1 (Deformationsschwingung)
- C=C: 1650 cm − 1
- C≡C: 2200 - 2500 cm − 1
- OH : 3200 - 3600 cm − 1 sehr typisch: verschmiert über grosse Breite
- OH : 2500 - 3000 cm − 1 in Carboxylen
- C=O: 1700 cm − 1
- NH : 3100 - 3500 cm − 1
- NO2: 1500 cm − 1
- C-X: <1500 cm − 1 wobei X für ein Halogen steht
- O=C=O: 2349 cm − 1 Kohlendioxid, erscheint in Spektren infolge der unterschiedlichen Weglängen der beiden Lichtstrahlen (dispersive Geräte) oder nicht ausreichender Spülung mit Stickstoff (FT-IR-Geräte)
