10月15日分 復習
1. 分子内の原子間の結合には [ ばね ] に似た性質があり，原子は互いに束縛しあいながら分子内で [ 振動 ] している．
2. 分子内振動もまた [ 量子化 ] されており，その準位間遷移に対応する [ 電磁波吸収 ] が [ 赤外 ] 領域にある．
3. 炭素-水素結合の伸縮振動が 2900 cm-1 に観測されたとして，結合の力の定数を求めよ．
吸収波数を n (HTML では上にバーなどを表示できないので，講義中の記号と違うので注意) とすると，次式が成立する．
n = [1/(2πc)][f・{(1/mA) + (1/mB)}]1/2
ここに数値を代入していくのだが，単位をあわせるときに要注意．ここではすべて SI に統一することにする．波数は cm-1 で与えられているので，これは m-1 にする．したがって，数字は 102 倍される．原子質量は1原子の絶対質量を kg 単位で用いる．たとえば炭素原子ならば (12.0×10-3) / (6.02×1023) kg である．原子量を Avogadro 定数で割っただけでは，単位が kg にならないことに注意．
得られる力の定数 f は 4.6×102 kg s-2 となる．単位が変なようだが，バネ定数の次元は「長さあたりの力」であるから，たとえば N m-1 という単位を持ち，これを基本単位に分解すれば，N m-1 = kg m s-2・m-1 = kg s-2 であるから，何もおかしくないことがわかる．
4. 有機分子の官能基はそれぞれに特徴的な [ 赤外吸収ピーク ] を持ち，これを利用して分子構造についての情報を得ることができる．
5. 現在，高感度，高分解能という特徴をもつ [ FT-IR ] と呼ばれる方式の装置が普及しつつある．
6. ラマン散乱もまた [ 分子内振動 ] に関する情報を含んでおり，[ 赤外吸収スペクトル ] とは異なった特徴を持っているため利用が広まりつつある．
分子内振動 のところに「分子構造」と入れた人が多かったが，それは確かに間違いとは言えないが，ラマン散乱でわかることを明示することを考えてほしかった．