Drgania własne cząsteczki

Drgania własne cząsteczki nazywane są w chemii jej drganiami normalnymi. Każde drganie swobodne układu o n stopniach swobody można zapisać jako pewną sumę n drgań własnych (normalnych), które spełniają warunki ich wzajemnej ortogonalności.

W chemii drganie normalne to:

• niezależny, zsynchronizowany ruch atomów lub grup atomów, którego wzbudzenie nie prowadzi do wzbudzenia któregokolwiek z pozostałych drgań normalnych^[1].
• jednoczesny ruch wszystkich zrębów atomowych molekuły odbywający się z jednakową częstością i zgodnie w fazie^[2].

Przykładowo, drgania atomów w cząsteczce wody można przedstawić jako złożenie 3 drgań normalnych, drgania te kolejno odpowiadają głównie za: symetryczne rozciąganie cząsteczki, niesymetryczne rozciąganie oraz za jej zginanie.

Podział drgań normalnych

Podział według zmian w długościach wiązań lub kątach walencyjnych

Wiele drgań normalnych polega głównie na oscylacjach w jednej grupie funkcyjnej (zob. drganie charakterystyczne). Klasyfikuje się je ze względu na dominujące ruchy w cząsteczce, na:

• drgania rozciągające zwane również walencyjnymi – drgania zmieniające głównie długości wiązań;
• drgania zginające – drgania zmieniające głównie kąty płaskie między wiązaniami (kąty walencyjne);
• drgania w płaszczyźnie (ang. in plane);
• drgania poza płaszczyznę (ang. out of plane) – drgania zmieniające głównie kąty dwuścienne między wiązaniami (kąty torsyjne).

Podział według symetrii wychyleń

• drgania symetryczne
• drgania asymetryczne.

Galeria drgań normalnych

Drgania normalne tetraedrycznej cząsteczki.

Przypisy