13.8 : Región de Frecuencia IR: Estiramiento X–H.

En la espectroscopia IR, las señales producidas por los enlaces X−H (como C−H, O−H o N−H) se pueden observar en el rango de frecuencia de 2700–4000 cm−1. La vibración de estiramiento C−H forma bandas nítidas en la región de 2850–3000 cm−1. La presencia de la vibración de estiramiento O−H conduce a la formación de una banda de absorción en el rango de frecuencia de 3650–3200 cm−1. Al mismo tiempo, el estiramiento N−H se puede confirmar por bandas de absorción en el rango de 3500–3100 cm−1. Aunque tanto los enlaces O−H como N−H vibran en un rango de frecuencia similar, el pico correspondiente a las vibraciones de estiramiento N−H tiene una o dos bandas de absorción nítidas de menor intensidad. Si el grupo O−H está presente en la región N−H, aparecerá como un pico de absorción amplio en el espectro IR.

Un pico agudo puede confirmar la presencia del estiramiento libre del O−H a 3650–3600 cm−1. Se observa un pico amplio a 3400–3300 cm−1 si los grupos O−H están unidos por enlaces de hidrógeno. Por ejemplo, en el espectro IR del alcohol libre, podemos observar el pico a 3650–3600 cm−1, correspondiente al estiramiento libre del O−H. Sin embargo, cuando el alcohol se disuelve en agua, aparecerá un pico amplio a 3400–3300 cm−1 debido a la formación de enlaces de hidrógeno entre los grupos O−H. Al comparar la frecuencia de absorción de los enlaces C–H, N–H y O–H, queda claro que el momento dipolar del enlace tiene un efecto significativo en la frecuencia de absorción. Cuanto mayor sea el cambio en el momento dipolar durante la vibración, más intensa será la absorción. Por ejemplo, la vibración de estiramiento O–H va acompañada de un mayor cambio en el momento dipolar que el de un enlace N–H debido a la mayor electronegatividad de los átomos de oxígeno. Por lo tanto, la vibración de estiramiento O–H es más intensa que la de sus contrapartes C–H y N–H.