분자의 진동 모드

분자의 진동 모드는 크게 두 가지가 있다. Stretching (신축)과 bending (굽힘) 진동이다.

Stretching은 화학 결합 길이가 변하는 진동이다. Symmetric / asymmetric 두 종류가 있다.

Bending은bond angle이 변하는 진동이다. 다양한 종류가 있다.

대표적인 굽힘 진동들은 다음과 같다.
- symmetric scissoring (가위질?)
- asymmetric wagging (꼬리치기?)
- Rocking (좌우 흔듬)
- twisting/torsion (꼬임)

Animated Vibrations

Molecular vibration

N개의 원자로 구성된 분자가 있다면, 그 정규 진동 모드의 수는 몇 개일까?

우선 다음의 경향을 살펴 보자. 괄호 안의
Number of possible vibrations in a polyatomic molecule
2 atoms (H2) - 1 vibration (대칭 진동)
3 atoms (H2O) - 3 vibrations (대칭 진동, 비대칭 진동, 가위질)
3 atoms (CO2) - 4 vibrations (대칭 진동, 비대칭 진동, 가위질 두 개)
4 atoms (H2CO) - 6 vibrations (대칭 진동, 비대칭 진동, 가위질, 꼬리치기, 락킹(CH2),진동(C=O))
...

이런 경향을 살펴 보면,
3N - 6 개 for Non - linear molecule
3N - 5 개 for Linear molecule

임을 알 수 있다.

이는 다음과 같이 이해될 수 있다.
삼차원 공간에 존재하는 N개의 원자에 대해서 3N개의 자유도를 생각할 수 있는데
3 translation
3(or 2) rotation

(직선형인 경우 rotation about the bond axis는 가능하지 않으므로 3 방향중 두 방향의 회전만 생각할 수 있으므로)

로6 개 혹은 5 개를 제외하면 나머지는 모두 진동이 되는 것이다.