GRE科目考试:化学:红外光谱

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例子问题

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例子问题1:红外光谱学

关于红外光谱,下列哪个说法是正确的?

可能的答案:

红外光谱在确定化合物碳骨架的大小和形状方面很有用。

红外光谱仪将红外光照射在化合物上,并记录光被化合物阻挡的位置。这就产生了光谱的峰值。

当红外光的频率与分子中键振动的频率相匹配时,光谱上就会记录一个峰值。

官能团可以通过观察光谱的指纹区来识别。

正确答案:

当红外光的频率与分子中键振动的频率相匹配时,光谱上就会记录一个峰值。

解释

红外光谱可以让你识别出化合物中存在的官能团。当极性键的振动频率与红外光的频率相等时,就会产生红外光谱。

指纹区与官能团区分离,通常对应于碳-碳或碳-氢相互作用。虽然光谱可以显示化合物中存在哪些基团,但它不能用来找到这些基团的位置或提供碳骨架。

例子问题1:光谱学

关于红外光谱,下列哪个说法是正确的?

可能的答案:

红外光谱被用来测定原子间振动的频率

红外光谱可以很容易地测定分子质量

用红外光谱法测定碳主链的形状

指纹区最容易用于确定分子中的官能团

正确答案:

红外光谱被用来测定原子间振动的频率

解释

红外光谱法最常用来测定所观察分子中的官能团。这是通过观察分子中原子之间的振动频率来实现的。它不容易揭示分子碳骨架的大小和形状。虽然每个分子的指纹区都是唯一的,但在试图确定分子的官能团时,很难读取指纹区。大多数官能团峰出现在与指纹区相邻的官能团区。

例子问题1:红外光谱学

在红外光谱中,原子间的振动是由下列哪一项引起的?

可能的答案:

电子向更高能级的运动

分子的总分子量

原子核中的质子数

原子间的偶极矩

正确答案:

原子间的偶极矩

解释

红外(IR)光谱学利用了极性键中原子之间的电差异。当这些偶极矩暴露在红外辐射下时,就会以原子之间的振动运动来拉伸和收缩。分子中不同的振动频率允许用红外光谱“读出”化合物。

例子问题81:有机化学,生物化学和代谢

下列哪个官能团在红外光谱中频率最高?

可能的答案:

酒精

正确答案:

酒精

解释

酒精(-ROH)在约3500cm处有一个强而宽的吸光度峰-1.丁腈(-RCN)的特征吸收峰约在2200cm处-1.羰基在1700cm处有很强的尖峰-1到1750厘米-1,取决于羰基的类型。例如,酯(-RCO2R'-)的吸光度约为1750cm-1,而酮(- ror '-)的吸光度在1710cm左右-1

例子问题1:如何识别化合物

化合物中的一个醇基会在红外光谱的哪一部分附近产生很大的倾斜?

可能的答案:

1700厘米-1

2800厘米-1

3400厘米-1

1200厘米-1

正确答案:

3400厘米-1

解释

有几个关键的官能团光谱你们必须记住。羰基在约1700cm处会引起剧烈的下沉-1,一个酒精基团会造成3400厘米左右的大下沉-1

例子问题331:Gre科目考试:化学

用红外光谱分析了一种未知化合物。在1750cm的频率处观察到一个强烈的尖峰-1.出现了什么官能团?

可能的答案:

酒精

不饱和酮

不饱和酮

正确答案:

解释

酯在约1750cm处具有红外吸收特性-1.饱和酮在1710cm处有吸收率-1,而不饱和酮在1650cm之间有吸收-1和1700厘米-1.丁腈的红外频率约为2200厘米-1而酒精在约3400厘米处有一个强而宽的峰-1

羰基化合物的峰值都在大约1650cm之间-1和1750厘米-1.酮的峰值通常在这个范围的低端观察到,而醛和酯的峰值则在这个范围的高端。

例子问题1:红外光谱学

在用还原剂处理丙酮之前和之后进行红外光谱读数.反应物丙酮和预测产物的红外光谱峰值读数是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

用还原剂如硼氢化钠(NaBH)处理丙酮,一种仲羰基4),将产生仲醇作为产物。

当使用红外光谱时,羰基(C=O)在约1700cm处显示特征峰-1而醇基(O-H)在3300cm左右出现特征峰-1.因此,丙酮最初在大约1700cm处有一个特征峰-1.还原反应完成后,得到的2-丙醇在约3300cm处有一个特征峰-1

示例问题16:有机化学

在红外光谱上羰基峰大约在什么位置?

可能的答案:

根据所分析化合物的不同,峰值位置也会有所不同。

1700厘米-1

1000厘米-1

2800厘米-1

正确答案:

1700厘米-1

解释

记住几个关键的官能团以及它们在红外光谱上的位置是很重要的。如果你在1700cm附近看到一个尖峰-1你可以假设它是由羰基组成的。

同样,一个宽峰在3000cm左右-1会由羟基组成。

示例问题7:红外光谱学

在对实验室合成的样品进行红外光谱分析后,你会得到3个红外峰。峰有一个透光率、峰值有一个透光率和峰值有一个透光率。哪个峰吸光度最大?

可能的答案:

所有的峰都具有相同的透光率

山峰而且

正确答案:

解释

透光率()是通过分析物的入射光的百分比。吸光度()是被分析物吸收的入射光量。控制这种关系的等式是:

在哪里入射的能量是辐射和是由于吸收分析物粒子与入射辐射功率之间的相互作用而降低的入射辐射功率。所以,随着透光率百分比的增加,吸光度降低。在这种情况下,峰值它的透过率最低,因此它的吸光度最高。

示例问题8:红外光谱学

透过率为25%的红外光谱峰的吸光度是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

我们可以用两个方程来解决这个问题:

让我们看看它们给出的正确答案都是一样的:

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