일반화학실험 - IR 관련 레포트

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본문 일반화학실험 보고서 <일반화학실험1 - Project Leader> IR Spectrometer을 이용한 고체와 기체의 정량분석 실험일 : 2009년 11월 12일 Ⅰ. 실험목표 1. 고체 시료와 기체시료를 통해 올바르게 분석하는 방법과 사용법을 안다. 2. IR을 통해 원하는 미지의 시료를 분석할 수 있다. 다음을 분석한다. - search 기능을 이용하여 같은 물질이 나타나는지 확인 - peak가 두개로 나타나는 이유 - peak와 peak 간격의 의미 - 이원자분자의 결합길이와 힘상수 k Ⅱ. 이론적 배경 1. IR은 무엇인가 먼저 IR은 Infrared의 줄임말로서, 적외선을 의미한다. 적외선은 가시광선보다는 파장이 길며 약 700nm에서 300μm정도의 영역을 차지한다. 적외선 복사는 우리가 일반적으로 열, Heat, 혹은 열복사, Heat radiation이라고 부른다. 적외선의 특징 중 하나는 분자 내 원자간의 결합에서 원자의 결합각을 바꾸는 진동 운동이 특정 파장의 적외선을 흡수하면 운동 에너지의 준위가 변화한다. 이것이 적외선 분광분석법, 즉 IR Spectroscopy의 원리이다. 원하는 시료에 연속적으로 변화하는 파장을 비추면, 분자 내에 존재하는 여러 가지 작용기 (하이드록시기, 카보닐기, 아미노기 등) 이 특정 파장을 흡수하면서 스펙트럼을 만들고 이를 통해 물질을 분석할 수 있다. <그림 1> IR spectrometer와 구조 적외선 분광기에서는 적외선 광선이 나뉘어 하나는 시료로, 하나는 Reference를 통과한다. 이 빛들을 다시 감지기로 입사되고, 두 신호가 비교되어 Printout 된다. 2. 분자의 회전에너지와 진동에너지 강체로서 고정된 형태를 가지고 운동 중에 뒤틀림이 없는 분자를 고려하면 회전 에너지는 분자의 관성 모멘트에 의하여 결정된다. 이원자 분자의 경우 다음과 같이 정의되는 관성 모멘트를 가진다. I````=` mu R _ e ^ 2 `,````` mu ``=` m _ 1 m _ 2 over m _ 1 +m _ 2 (R _ e 는 결합길이, mu는 환산질량) 회전에너지 E _ rot ``=` L ^ 2 over 2I 인데 양자역학에서 각운동량 L```=`J``(J+1)` h over 2` pi 이므로, E_rot는 다음과 같다. E _ rot,`J ```=` h ^ 2 over 8` pi ^ 2 `I `J`(J+1)``=`hB`J`(J+1) (J=0, 1, 2 ) Selection Rule에서 DELTA `J```=`±1 이므로 파수 피크와 크기, 간격은 다음과 같다. tilde nu ``=` 1 over lambda ``=` 2BJ over c , 간격```=` 2B over c 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 적외선, 분자, 실험, 에너지, 운동, 일반