13.8 : אזור תדירות IR: מתיחת X–H

בספקטרוסקופיית IR, אותות הנוצרים על ידי קשרי X−H (כגון C−H, O−H, או N−H) נצפים בטווח תדרים של 2700–4000 ס"מ⁻¹. רטט מתיחת C−H יוצר פסי ספיגה חדים בטווח של 2850–3000 ס"מ⁻¹. נוכחות רטט מתיחת O−H מובילה להיווצרות פס ספיגה בטווח תדרים של 3650–3200 ס"מ⁻¹. במקביל, ניתן לאשר את רטט המתיחה של N−H על ידי פסי ספיגה בטווח של 3500–3100 ס"מ⁻¹. למרות שקשרי O−H ו-N−H רוטטים בטווח תדרים דומה, הפס המתאים לרטטי המתיחה של N−H כולל פסי ספיגה חדים אחד או שניים בעוצמה נמוכה יותר. אם קבוצת O−H נוכחת באזור N−H, היא תופיע כפס ספיגה רחב בספקטרום ה-IR.

פס חד יכול לאשר את נוכחות רטט המתיחה החופשי של O−H בטווח 3650–3600 ס"מ⁻¹. פס רחב נצפה בטווח 3400–3300 ס"מ⁻¹ אם קבוצות O−H קשורות בקשרי מימן. לדוגמה, בספקטרום IR של אלכוהול חופשי, ניתן לצפות בפס בטווח 3650–3600 ס"מ⁻¹, המתאים למתיחת O−H חופשית. לעומת זאת, כאשר אלכוהול מומס במים, יופיע פס רחב בטווח 3400–3300 ס"מ⁻¹ בשל היווצרות קשרי מימן בין קבוצות O−H. בהשוואת תדירות הספיגה של קשרי C–H, N–H, ו-O–H, ניתן לראות שלמומנט הדיפול של הקשר יש השפעה משמעותית על תדירות הספיגה. ככל שהשינוי במומנט הדיפול במהלך הרטט גדול יותר, כך הספיגה תהיה אינטנסיבית יותר. לדוגמה, רטט מתיחת O–H מלווה בשינוי גדול יותר במומנט הדיפול מאשר רטט של קשר N–H, בשל האלקטרושליליות הגבוהה יותר של אטומי החמצן. לכן, רטט מתיחת O–H הוא אינטנסיבי יותר בהשוואה לרטט המקביל של קשרי C–H ו-N–H.