分子中存在哪些振动形式：两类基础振动细分
分子中存在哪些振动形式，核心分为伸缩振动与弯曲振动两大类；伸缩振动包含对称伸缩、不对称伸缩，弯曲振动包含面内剪式、面内摇摆、面外摇摆、扭曲振动；双原子分子只存在伸缩振动，非线性多原子分子总振动数目为3n-6，线性分子为3n-5，只有产生偶极矩变化的振动才会在红外光谱中出现吸收峰，完全对称无偶极矩变动的振动仅在拉曼光谱中可观测。
伸缩振动
伸缩振动是原子沿着化学键键轴往复运动，只改变键长、不改变键角，振动能量更高，吸收峰出现在更高波数区间。
对称伸缩振动：同一个基团内多条化学键同步伸长或者同步缩短，原子运动相位保持一致。
不对称伸缩振动：基团内化学键交替伸长与缩短，一条键拉长的同时另一条键缩短，振动频率普遍高于对称伸缩振动。
弯曲振动
弯曲振动也叫变形振动，原子运动方向垂直于键轴，只改变键角、不改变键长，振动能量偏低，吸收峰集中在低波数指纹区。
| 振动大类 | 细分振动 | 运动特征 |
|---|---|---|
| 剪式振动 | 两个化学键像剪刀一样反复开合，键角周期性变大、变小 | |
| 面内摇摆振动 | 整个基团在原子构成的平面内左右来回摆动，键角基本保持稳定 | |
| 面外摇摆振动 | 基团整体向平面外侧同向上下摆动，所有原子偏离分子平面 | |
| 扭曲振动 | 基团两侧原子向平面外侧反向摆动，发生扭转形变 |
振动形式的适用边界
这套分类仅适用于分子简正振动，不适用于分子整体平动与转动；当分子具备高度对称性时，部分振动会出现简并，两种不同振动拥有完全一致的振动频率，红外图谱上只会出现单条吸收峰，二氧化碳分子的两种面外弯曲振动就属于简并振动。
可以依据GB/T6040-2019《红外光谱分析方法通则》，对照振动形式匹配红外吸收峰位置，快速判定基团结构。
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