《紫外可见吸光度法》ppt课件

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1、第九章 紫外-可见吸收光谱法,第一节 紫外-可见吸收光谱,一、紫外-可见吸收光谱的产生 二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型 三、相关的基本概念 四、吸收带类型和影响因素,紫外-可见吸收光谱法 利用物质吸收紫外及可见区辐射引起分子中价电子跃迁，产生分子吸收光谱来进行分析的方法。该法广泛运用于无机物质、有机物质定性和定量分析。,一、紫外-可见吸收光谱的产生,1分子吸收光谱的产生由能级间的跃迁引起,能级：电子能级、振动能级、转动能级 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程,若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的 光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强 度变化对波长的关系曲线，

2、即为分子吸收光谱,2分子吸收光谱的分类： 分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序,3紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中 价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生 （吸收能量=两个跃迁能级之差）,二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型,预备知识：,轨道：电子围绕原子或分子运动的几率 轨道不同，电子所具有能量不同,基态与激发态：电子吸收能量，由基态激发态 c 成键轨道与反键轨道：n *,图示,电子跃迁类型：,1. *跃迁： 饱和烃（甲烷，乙烷） E很高，150nm（远紫外区） 2. n *跃迁： 含杂原子饱和基团（OH，NH2） E较大，150250nm（真空紫

3、外区） 3. *跃迁： 不饱和基团（CC，C O ） E较小， 200nm 体系共轭，E更小，更大 4. n *跃迁： 含杂原子不饱和基团（C N ，C O ） E最小， 200400nm（近紫外区）,按能量大小： * n * * n *,图示,续前,注： 紫外光谱电子跃迁类型 ： n* 跃迁 *跃迁 饱和化合物无紫外吸收 电子跃迁类型与分子结构及存在基团有密切联系 根据分子结构推测可能产生的电子跃迁类型； 根据吸收谱带波长和电子跃迁类型 推测分子中可能存在的基团（分子结构鉴定）,三、相关的基本概念,1吸收光谱（吸收曲线）： 不同波长光对样品作用不同，吸收强度不同 以A作图 next 2吸收光

4、谱特征：定性依据 吸收峰max 吸收谷min 肩峰 s h 末端吸收饱和-跃迁产生,图示,back,3生色团（发色团）：能吸收紫外-可见光的基团 有机化合物：具有不饱和键和未成对电子的基团 具n 电子和电子的基团 产生n *跃迁和 *跃迁 跃迁E较低 例： CC；CO；CN；NN,4助色团：本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收 峰加强同时使吸收峰长移的基团 有机物：连有杂原子的饱和基团 例：OH，OR，NH，NR2，X,注：当出现几个发色团共轭，则几个发色团所产生的 吸收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波 长将比单个发色团的吸收波长长，强度也增强,5红移和蓝移： 由于化合物结构变化（共轭、引

5、入助色团取代基） 或采用不同溶剂后 吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移） 吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）,6增色效应和减色效应 增色效应：吸收强度增强的效应 减色效应：吸收强度减小的效应 7强带和弱带： max105 强带 min103 弱带,四、吸收带类型和影响因素,1R带：由含杂原子的不饱和基团的n *跃迁产生 CO；CN；NN 小，max250400nm，max100 溶剂极性，max 蓝移（短移）,2K带：由共轭双键的 *跃迁产生 (CHCH)n，CHCCO max 200nm，max104 共轭体系增长，max红移，max 溶剂极性，对于(CHCH)n max不

6、变 对于CHCCO max红移,3B带：由 *跃迁产生 芳香族化合物的主要特征吸收带 max =254nm，宽带，具有精细结构； max=200 极性溶剂中，或苯环连有取代基，其精细结构消失,4E带：由苯环环形共轭系统的 *跃迁产生 芳香族化合物的特征吸收带 E1 180nm max104 （常观察不到） E2 200nm max=7000 强吸收 苯环有发色团取代且与苯环共轭时，E2带与K带合并 一起红移（长移）,图示,图示,图示,影响吸收带位置的因素： 1溶剂效应： 对max影响： next n-*跃迁：溶剂极性，max蓝移 -*跃迁：溶剂极性 ，max红移 对吸收光谱精细结构影响 nex

7、t 溶剂极性，苯环精细结构消失 溶剂的选择极性；纯度高；截止波长 max 2pH值的影响：影响物质存在型体，影响吸收波长,图示,back,图示,back,溶剂对紫外吸收光谱的影响,1.溶剂的极性对最大吸收波长的影响,一般来说,随着溶剂极性增大, * 跃迁吸收峰红移, n * 跃迁吸收峰紫移。,表3.4 溶剂对亚异丙酮吸收带的影响,溶剂的影响,非极性 极性 n *跃迁：兰移； ； *跃迁：红移； ；,极性溶剂使精细结构消失；,返回,1.紫外可见光谱法的基本定量关系式 。 2.紫外可见光度计的光源 和 。 （北师大2001年） 3.已知某化合物在己烷中的max为327nm，在水中的max为305n

8、m，从溶剂效应分析，该吸收带是由 跃迁引起的。 （武大2001年） 4.用普通分光光度法测得标准溶液C1 的透光率为20%，某试液的透光率为14%。若以视差分光光度法测定，以C1为参比，则溶液的透光率应该为 。 （西南师大2003年）,考研真题,6.用连续变化法测定络合物的组成时，测得金属离子占总浓度的分数为0.33，则络合物的组成（M：R）为 。 （南开大学2002年） 7.具有共轭体系的化合物，其紫外吸收光谱随共轭双键数目的增多，最大吸收波长_移，且摩尔吸光系数_。 （福州大学2002年） 8.已知有色络合物在一定波长下用2cm吸收池测定时其透光率T=0.60。若在相同条件下改用1cm吸收

9、池测定，吸光度A为_，用3cm吸收池测定，T为_。 （厦门大学2002年）,11紫外光谱分析在近紫外区使用_吸收池，而不能使用_作吸收池，这是因为_。（首都师范大学2000年） 12.化合物CH2=CHOCH3，除有*、n*、*跃迁外，还有_类型的跃迁。（首都师范大学2000年）,13.朗伯-比尔定律的积分表达式为lgI0/I =bc ，在利 用光度计进行实际测定中，I0是指透过 ，I是 指透过 。（郑州大学2002年） 14.物质与电磁辐射相互作用后,产生紫外可见吸收光 谱,这是由于( ) （郑州大学2002年） A.分子的振动 B.分子的转动 C.原子核外层电子跃迁 D.原子核内层电子跃迁

10、,15.在异丙叉丙酮CH3COCH=C（CH3）2中，n*跃迁谱带在下述哪种溶剂中测定时，其最大吸收的波长最长（ ） A.水 B.甲醇 C.正己烷 D.氯 16.在醇类化合物中，OH 伸缩振动频率随溶液浓度的增加向低波数方向移动的原因是（ ） A 溶液极性变大 B 形成分子间氢键随之加强 C 诱导效应随之变大 D 易产生振动耦合,17.在一些含有 C=O、N=N等基团的分子中,由 n*跃迁产生的吸收带称为( ) A. K吸收带 B. E吸收带 C. B吸收带 D. R吸收带 （南开大学2001年） 18.相同质量的A、B两种物质经相同的方式显色测量后， 所得吸光度相等。已知其摩尔吸光系数AB，

11、则 摩尔质量的关系是（ ） A. M（A）M（B） B. M（A）M（B） C. M（A）=M（B） D. M（A）=0.5M（B）,21.光度分析中，在某浓度下以1.0cm吸收池测得透光率为T，若浓度增大一 倍，透光率为：（ ） A. T2 B. T/2 C. 2T D. T1/2 22.在紫外、可见光区有吸收的化合物是：（ ) （首都师范大学2002年）,23.下列化合物中含有n-*、-*、-*跃迁的化合物是（ ） A.一氯甲烷 B.丙酮 C.丁二烯 D.二甲苯 24.下述条件适合于摩尔比法测定络合物组成的是（ ） A.固定金属离子浓度 B.显色剂浓度不变 C.以M/(CR+CM)确定络合

12、物组成 D.以R/(CR+CM)确定络合物组成 25.紫外可见分光光度法的应用包括（ ）（多选） A. 结构的推测 B. 络合物研究 C. 酸、碱离解常数的测定 D. 元素的定性分析,26.在醇类化合物中，O-H伸缩振动随溶液浓度的增加向低波数移动的原因是（ ） A.诱导效应 B.溶液极性增大 C.形成分子间氢键 D.振动偶合 28.有两种化合物（1）CH2=CHOCH3 (2) CH2=CHCH2CH2OCH3 下面五种说法中正确的是：( ) A.两者都有*； B. 两者都有n*； C.两者的*吸光波长相同； D.化合物(1)的*吸光波长比(2)的长； E.化合物(1)的*吸光波长比(2)的

13、短。,29.丙酮在乙烷中的紫外吸max=279nm,max=14.8，该吸收峰是那种跃迁引起的？（ ）（多选） A. n* B. * C. n* D. * E.* （首都师范大学2001年） 30.硫腙-四氯化碳萃取剂吸收黄色光，因此该萃取剂呈现的颜色为（ ） A . 蓝 B. 绿 C. 紫 D. 黄,31.在某波长处，用2.0cm的比色皿，测得Al3+-CAS的透光度为60%，若改用1.0cm的比色皿，则原试液的透光度应为（ ） A. 0.11 B. 0.22 C. 0.66 D. 0.77 32.下列化合物中，哪一个最大吸收波长最大：（ ） (A) (B) (C) (D) 33. 对于*和

14、n*跃迁类型由非极性溶剂至极性溶剂会发生什么变化？为什么？ （北师大2002年） 34.某化合物的紫外光谱有B吸收，还有=240nm,=1.34104及=319nm,=50两个吸收带，此化合物中含有什么基团？有何种跃迁？ （首都师范大学2001年）,（首都师范大学2001年） 35.如图所示，-CD（环糊精）具有类似于桶状的外亲水、内疏水的分子穴(cavity)结构。其分子穴内部的极性大致与醇相似，如果某化合物分子由水相进入-CD内部（这一过程称为包配作用），预测这一化合物的UVVis吸收光谱最大波长将可能发生什么变化？ （郑州大学2002年）,紫外可见分光光度计的基本结构,单 色 器,光 源,吸 收 池,光 电 管,R,放 大 器,显 示 装 置,紫外可见吸收光谱法的应用,紫外可见吸收光谱法的应用 不同的有机化合物具有不同的吸收光谱，可进行简单的定性分析，但吸收光谱较简单