Nhận dạng chất lỏng chưa biết từ phổ IR
Năm phổ chưa ghi nhãn của các dung môi quen thuộc: tìm dải đặc trưng, suy ra nhóm chức và gọi tên chất.
Mục tiêu
Gán các dải quanh 3300 (O–H), ~3000 (C–H), 1650–1750 (C=O), 1050–1250 (C–O) và dưới 900 (dấu vân tay/biến dạng ngoài mặt phẳng) để nhận dạng từng mẫu.
Dụng cụ và hoá chất
Máy FTIR kèm đầu đo ATR, các lọ nhỏ giọt etanol, axeton, etyl axetat, axit axetic và toluen.
Cách làm
- Mẫu A có dải rất rộng quanh 3340 cm⁻¹ và dải mạnh quanh 1050 cm⁻¹ nhưng không có cacbonyl — suy ra nhóm chức.
- Mẫu B và C đều có C=O: so sánh vị trí cacbonyl (≈1715 so với ≈1740 cm⁻¹) và tìm các dải C–O mạnh.
- Mẫu D kết hợp dải O–H rất rộng trải 3300–2400 cm⁻¹ với C=O quanh 1710 cm⁻¹ — dấu ấn của dime axit cacboxylic.
- Mẫu E có dải C–H ngay trên 3000 cm⁻¹, dải vòng ở 1605/1495 cm⁻¹ và biến dạng ngoài mặt phẳng mạnh ở 728/694 cm⁻¹ — hợp chất thơm.
Điều cần quan sát
- O–H rộng mà không có C=O là ancol; O–H kèm C=O là axit cacboxylic; C=O kèm dải C–O mạnh là este.
- Tần số cacbonyl phản ánh môi trường: xeton ≈1715, axit cacboxylic ≈1710, este ≈1740 cm⁻¹ ở các mẫu này.
Giải thích
Tần số dao động tuân theo định luật Hooke: ν̃ ∝ √(k/μ) — liên kết bền và nguyên tử nhẹ cho số sóng cao hơn. Đáp án: A = etanol (O–H rộng, C–O 1050), B = axeton (C=O 1715, không O–H), C = etyl axetat (C=O 1742, C–O mạnh 1240/1048), D = axit axetic (O–H rất rộng + C=O 1712), E = toluen (C–H thơm >3000, dải vòng, biến dạng 728/694).
Lịch sử thí nghiệm
Nhà hoá học liên quan
Thí nghiệm ảo: một mô hình đơn giản hoá để xây dựng trực giác. Nó không thay thế thực hành thật và huấn luyện an toàn; không tự làm lại tại nhà khi không có người hướng dẫn.