IR स्पेक्ट्रोस्कोपी - लेक्चर 9

टॉपिक: Shape और Symmetry of AB2 Molecules

परिचय:

• IR स्पेक्ट्रोस्कोपी में AB2, AB3, और AB4 प्रकार के molecules का shape और symmetry अध्ययन किया जाता है।
• AB2 टाइप के molecules के शेप और सिमिट्री की चर्चा होगी।

AB2 Molecules की पहचान:

• AB2 में A और B कोई भी atom हो सकते हैं।
• AB2 प्रकार के molecules में 3 atoms होते हैं।
• उदाहरण: H2O (bent molecule), CO2 (linear molecule)

Polyatomic Molecules:

• AB2, AB3, और AB4 polyatomic molecules के अंतर्गत आते हैं।
• Polyatomic यानि बहुत सारे atoms से मिलकर बने हुए।
• Diatomic का मतलब है दो atoms मिलकर बने molecule।

Vibration Spectroscopy:

• Fundamental vibration का मतलब है molecule का ground state से first excited state में जाना।
• Diatomic molecules में fundamental vibration एक होता है, जबकि polyatomic में अधिक।

Shape:

• Linear Shape: जैसे CO2
  • Linear molecules में infinite symmetry elements होते हैं।
• Bent Shape: जैसे H2O
  • Bent molecules में लोन पेर इलेक्ट्रॉन्स के कारण shape में परिवर्तन होता है।

Symmetry:

• Symmetry का पता point group से चलता है।
• Linear molecules के लिए दो संभावित point groups होते हैं: D∞h और C∞v।
  • Center of symmetry की उपस्थिति या अनुपस्थिति पर निर्भर करता है।
• Bent molecules के लिए उदाहरण के तौर पर H2O का point group C2V है।

Vibration Frequency:

• Degree of freedom के आधार पर vibration frequency निकाली जाती है।
• Linear Molecules: 3N-5
• Bent Molecules: 3N-6

Example Calculations:

CO2 (Linear Molecule):

• Total vibrations: 4
  • Stretching vibrations: 2
  • Bending vibrations: 2
• IR Active vibrations: 3 (one stretching is inactive)

SO2 (Bent Molecule):

• Total vibrations: 3
  • Stretching vibrations: 2
  • Bending vibrations: 1
• Asymmetric stretching और bending vibrations IR Active होते हैं।

Conclusion:

• Shape और symmetry विभिन्न point group के आधार पर समझी जाती है।
• Vibration spectroscopy के लिए selection rule का पालन करना होता है।
• AB3 molecules के लिए अगला lecture।