13.8 : IR frekans bölgesi: X–H gerilmesi

IR spektroskopisinde, X−H bağları (örneğin C−H, O−H veya N−H) tarafından üretilen sinyaller 2700–4000 cm^-1 frekans aralığında gözlemlenebilir. C−H gerilme titreşimi 2850–3000 cm^-1 bölgesinde keskin bantlar oluşturur. O−H gerilme titreşiminin varlığı 3650–3200 cm^-1 frekans aralığında bir emilim bandının oluşmasına yol açar. Aynı zamanda, N−H gerilmesi 3500–3100 cm^-1 aralığındaki emilim bantlarıyla doğrulanabilir. Hem O−H hem de N−H bağları benzer bir frekans aralığında titreşse de, N−H gerilme titreşimlerine karşılık gelen tepe noktası daha düşük yoğunlukta bir veya iki keskin emilim bandına sahiptir. O−H grubu N−H bölgesinde mevcutsa, IR spektrumunda geniş bir emilim zirvesi olarak görünecektir.

Keskin bir zirve, 3650–3600 cm^-1'de serbest O−H gerilmesinin varlığını doğrulayabilir. O−H grupları hidrojen bağıyla bağlıysa, 3400–3300 cm^-1'de geniş bir tepe gözlemlenir. Örneğin, serbest alkolün IR spektrumunda, serbest O−H gerilmesine karşılık gelen 3650–3600 cm^-1'deki tepeyi gözlemleyebiliriz. Ancak, alkol suda çözüldüğünde, O−H grupları arasındaki hidrojen bağlarının oluşumu nedeniyle 3400–3300 cm^-1'de geniş bir tepe görünecektir. C–H, N–H ve O–H bağlarının emilim frekanslarını karşılaştırarak, bağın dipol momentinin emilim frekansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu açıktır. Titreşim sırasında dipol momentindeki değişim ne kadar büyükse, emilim o kadar yoğun olur. Örneğin, O–H gerilme titreşimi, oksijen atomlarının daha yüksek elektronegatifliği nedeniyle bir N–H bağınınkinden daha büyük bir dipol momenti değişimiyle birliktedir. Bu nedenle, O–H gerilme titreşimi, C–H ve N–H karşılıklarından daha yoğundur.