KWALIFIKACJA CHM4 - TEST WIEDZY NR 9

PYTANIE NR 7.
Zakładając, że wykonujesz analizę jakościową nieznanego związku organicznego za pomocą spektroskopii IR, otrzymujesz silne i ostre pasmo absorpcji w okolicy 1700 cm-1. Jaką grupę funkcyjną najprawdopodobniej posiada badany związek?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Silne, ostre pasmo w okolicy 1700 cm-1 jest typowe dla drgań rozciągających wiązania C=O.
Dlatego najbardziej prawdopodobna jest obecność grupy karbonylowej. Grupa hydroksylowa zwykle daje szerokie pasmo (O–H), a grupy aminowe i alkilowe mają charakterystyczne pasma głównie w innych zakresach liczby falowej.

Pełne wyjaśnienie:

W spektroskopii IR (podczerwieni) poszukuje się tzw. pasm charakterystycznych, czyli obszarów liczb falowych, w których określone wiązania chemiczne absorbują energię w sposób na tyle powtarzalny, że można na tej podstawie wnioskować o obecności grup funkcyjnych.

Silne i ostre pasmo w okolicy 1700 cm-1 jest klasycznie kojarzone z drganiami rozciągającymi wiązania C=O, czyli z grupą karbonylową. Wiązanie podwójne C=O jest silnie spolaryzowane, co sprzyja intensywnej absorpcji, a charakter pasma bywa wyraźny i stosunkowo wąski (w porównaniu z pasmami tworzącymi szerokie "garby").

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują:

  • "Grupę hydroksylową" – drgania O–H bardzo często dają szerokie pasmo w wyższych liczbach falowych (typowo powyżej 3000 cm-1), zwłaszcza gdy występują wiązania wodorowe. Kształt (szerokie) i zakres (zwykle wyższy) nie zgadzają się z opisem.
  • "Grupę aminową" – N–H również pojawia się zwykle w rejonie wyższych liczb falowych (często okolice 3300–3500 cm-1), a w okolicy 1700 cm-1 nie jest to najbardziej typowe, dominujące pasmo dla prostej identyfikacji aminy.
  • "Grupę alkilową" – grupy alkilowe (C–H) mają charakterystyczne pasma rozciągające głównie w rejonie ok. 2850–2960 cm-1, a w niższych zakresach pojawiają się inne drgania, lecz nie jest to najbardziej rozpoznawcza cecha "1700 cm-1".

Wskazówka egzaminacyjna: warto zapamiętać zestaw "szybkich kotwic" dla IR: C=O ≈ 1700 cm-1 (zwykle silne), O–H ≈ 3200–3600 cm-1 (często szerokie), C–H (alkany) ≈ 2850–2960 cm-1. Następnie dopiero doprecyzowuje się typ związku na podstawie dodatkowych pasm i kontekstu analizy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej wskazuje na drgania rozciągające wiązania C=O, czyli obecność grupy karbonylowej. To jedno z najbardziej charakterystycznych pasm w analizie jakościowej IR, zwykle dość silne. Dokładny typ związku (np. keton, aldehyd) wymaga oceny innych pasm.
Wiązanie C=O jest silnie spolaryzowane, więc podczas drgań zmienia się moment dipolowy cząsteczki. Taka zmiana sprzyja intensywnej absorpcji promieniowania podczerwonego, dlatego pasmo karbonylu bywa wyraźne i łatwe do zauważenia w widmie.
Pasmo O–H zwykle występuje w wyższych liczbach falowych (często 3200–3600 cm-1) i często jest szerokie przez wiązania wodorowe. Pasmo C=O pojawia się około 1700 cm-1 i bywa silne oraz ostrzejsze.
IR jest szczególnie przydatne do wykrywania grup z wyraźnymi pasmami: karbonylowej (C=O), hydroksylowej (O–H), aminowej (N–H), a także do oceny obecności wiązań C–H czy C≡N. Zwykle analizuje się kilka pasm jednocześnie.
Nie. To mocna przesłanka na obecność grupy karbonylowej, ale pełna identyfikacja wymaga sprawdzenia dodatkowych obszarów widma (np. innych pasm charakterystycznych) oraz często użycia kolejnych metod, takich jak NMR lub GC‑MS. IR daje głównie informację o grupach funkcyjnych.
Położenie pasma C=O może się zmieniać zależnie od otoczenia chemicznego (sprzężenie, rodzaj podstawników, cykliczność, oddziaływania międzycząsteczkowe). W praktyce nadal szuka się go w okolicy 1700 cm-1, a następnie doprecyzowuje interpretację na podstawie reszty widma.
Częsty błąd to patrzenie na jedno pasmo bez analizy całości widma oraz mylenie zakresów liczb falowych (np. przypisanie 1700 cm-1 do O–H). Drugim błędem jest ignorowanie kształtu pasma (szerokie vs ostre), który jest ważną wskazówką.
Liczba falowa (cm-1) to sposób opisu energii promieniowania w IR, odwrotność długości fali. W praktyce to "oś X" widma IR. Znajomość typowych zakresów liczb falowych dla wiązań (np. C=O) pozwala szybko rozpoznawać grupy funkcyjne w analizie jakościowej.
Najlepiej opanować tabelę korelacyjną (zakresy pasm dla grup funkcyjnych) i ćwiczyć na krótkich widmach: wskazuj 2–3 najbardziej charakterystyczne pasma i przypisuj je do wiązań. Ucz się też rozróżniać kształt pasm (szerokie/ostre) oraz ich intensywność.
Zwykle nie. Pasma C–H (alkilowe) są częste w wielu związkach organicznych, więc mają mniejszą wartość rozstrzygającą. Pasmo C=O jest bardziej diagnostyczne, bo nie występuje w każdej cząsteczce i często daje silny sygnał w okolicy 1700 cm-1.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 66% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że silne, ostre pasmo w okolicy 1700 cm-1 jest typowe dla drgań rozciągających wiązania C=O.Dlatego najbardziej prawdopodobna jest obecność grupy karbonylowej.

Źródła:

  • NIST Chemistry WebBook (SRD 69) – informacje o widmach IR i pojęciach spektroskopii: https://webbook.nist.gov/chemistry/ (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Tabele korelacyjne IR (zakresy liczb falowych dla grup funkcyjnych)
  • Podręczniki do spektroskopii IR w analizie organicznej
  • Materiały dydaktyczne z interpretacji widm (zestawy przykładowych widm i zadań)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego