第二章 紫外-可见分光光度法
一、选择题
1 物质的紫外 – 可见吸收光谱的产生是由于 (B )
A. 原子核内层电子的跃迁
B. 原子核外层电子的跃迁
C. 分子的振动
D. 分子的转动
2 紫外–可见吸收光谱主要决定于 (C )
A.原子核外层电子能级间的跃迁
B. 分子的振动、转动能级的跃迁
C. 分子的电子结构
D. 原子的电子结构
3 分子运动包括有电子相对原子核的运动(E
电子)、核间相对位移的振动(E 振动)和转
动(E 转动)这三种运动的能量大小顺序为 (A )
A. E 电子>E 振动>E 转动
B. E 电子>E 转动>E 振动
C. E 转动>E 电子>E 振动
D. E 振动>E 转动>E 电子
4 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液,当有色物质的浓度增加时,最大吸收波长和吸光度分别是 (C )
A. 增加、不变
B. 减少、不变
C. 不变、增加
D. 不变、减少
5 吸光度与透射比的关系是 (B ) A. T A 1=
B. T
A 1lg = C. A = lg T D. A T 1lg = 6 一有色溶液符合比尔定律,当浓度为c 时,透射比为T 0,若浓度增大一倍时,透光率的对数为 (D )
A. 2T O
B. 021T
C. 0lg 2
1T D. 2lg T 0
7 相同质量的Fe 3+和Cd 2+ 各用一种显色剂在相同体积溶液中显色,用分光光度法测定,前者用2cm 比色皿,后者用1cm 比色皿,测得的吸光度值相同,则两者配合物的摩尔吸光系数为 (C )
已知:A r(Fe) = ,A r(Cd) =
A. Cd Fe 2εε≈
B. e d F C 2εε≈
C. e d F C 4εε≈
D.Cd Fe 4εε≈
8 用实验方法测定某金属配合物的摩尔吸收系数ε,测定值的大小决定于 (C )
A. 入射光强度
B. 比色皿厚度
C. 配合物的稳定性
D. 配合物的浓度
9 以下说法正确的是 (A )
A. 吸光度A 随浓度增大而增大
B. 摩尔吸光系数ε随浓度增大而增大
C. 透光率T 随浓度增大而增大
D. 透光率T 随比色皿加厚而增大
10 下列表述中的错误是 (A )
A. 比色法又称分光光度法
B. 透射光与吸收光互为补色光,黄色和蓝色互为补色光
C. 公式bc I
I A ε==0lg 中,ε称为摩尔吸光系数,其数值愈大,反应愈灵敏 D. 吸收峰随浓度增加而增大,但最大吸收波长不变
11 吸光光度分析中比较适宜的吸光度范围是 (C )
A. 0.1~
B. ~1.2
C. ~
D. ~
12 若显色剂无色,而被测溶液中存在其它有色离子干扰,在分光光度法分析中,应采用的参比溶液是 (D )
A. 蒸馏水
B. 显色剂
C. 试剂空白溶液
D. 不加显色剂的被测溶液
13 采用差示吸光光度法测定高含量组分时,选用的参比溶液的浓度c s 与待测溶液浓度c x 的关系是 (D )
A. c s =0
B. c s = c x
C. c s > c x
D. c s 稍低于c x
14 桑德尔灵敏度S 与摩尔吸光系数ε的关系是 (A ) A. εM
S = B. 610?=εM S C. ε610?=M S D. M S ε= 15下列因素对朗伯-比尔定律不产生偏差的是 (A )
A. 改变吸收光程长度
B. 溶质的离解作用
C. 溶液的折射指数增加
D. 杂散光进入检测器
二、填空题
1吸光光度法进行定量分析的依据是__朗伯-比耳定律,用公式表示为___A= εbc,式中各项符号各表示:A为吸光度,b为吸收介质厚度,ε为摩尔吸光系数,c为吸光物质的浓度。
2一有色溶液对某波长光的吸收遵守比尔定律。当选用2.0 cm的比色皿时,测得透光率为T,若改用1.0 cm的吸收池,则透光率应为T 1/ 2。
3一有色溶液符合朗伯比尔定律,当使用1cm比色皿进行测量时,测得透光率为80%,若使用5 cm的比色皿,其透光率为% 。
4朗伯-比尔定律的吸光系数(a)和摩尔吸光系数(ε)值的单位各是_L g-1·cm-1_和__L mol-1 · cm-1_。
5某金属离子M与试剂R形成一有色络合物MR,若溶液中M的浓度为× 10-4,用1 cm 比色皿于波长525 nm处测得吸光度A为,此络合物在525 nm处的摩尔吸光系数为×103 L mol-1 cm-1。
6 桑德尔灵敏度(S)表示的是A = 时,单位截面积光程所能检测出的吸光物质的最低含量,单位是μg cm - 2。用双硫腙光度法测Cd2+时,已知ε520 = ×104 L mol-1 cm-1,其桑德尔灵敏度S为__ ×10-3 g cm-1____。
已知:A r(Cd) =
7在分光光度法中, 以吸光度为纵坐标, 以波长为横坐标作图, 可得光吸收曲线。
8 用分光光度法中以浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标作图,可得标准曲线。
9 光度分析法中,引起偏离比尔定律的原因主要有非单色光和化学因素。
10 有色溶剂对光有选择性的吸收,为了使测定结果有较高的灵敏度,测定时选择吸收的波长应在λ max处,有时选择肩峰为测量波长是因为在λmax处有吸收干扰。
三、问答题
1 浓度为×10-4mol L-1的KMnO4和K2Cr2O7溶液,分别在mol L-1的H2SO4和mol L-1的H3PO4介质中,用1.00 cm吸收池绘制光吸收曲线如图所示,
根据吸收曲线的形状回答下列问题:(实线表示KmnO 4,虚线表示K 2Cr 2O 7 )
(1) 已知KMnO 4在λmax 为520 nm 、550 nm 处的的吸光度A = ,计算 对应的ε。
(2) 当改变KMnO 4的浓度时, 吸收曲线有何变化为什么
( 3) 若在KMnO 4和K 2Cr 2O 7的混合溶液中测定KMnO 4的浓度,应选择的工作波长是多少
(4)若在KMnO 4和K 2Cr 2O 7的混合溶液中测定K 2Cr 2O 7的浓度,可采用什么方法
答: (1) 已知在520 nm 和550 nm 处KMnO 4的A = ,所以
34550520105.210
0.3174.0--?=??===bc A εε(L·mol -1·cm -1) (2) 对于一特定化合物,其吸收曲线是一特征曲线,当KMnO 4浓度改变时,吸收曲线无变化,其最大吸收波长λmax 仍为520 nm 和550 nm ,但对应的吸光度值A 有变化,浓度增大,A 值增大,浓度减小,A 值减小。
(3) 应选λ550为好,此时K 2Cr 2O 7无干扰。
(4) ① 联立方程式法:
先由纯KMnO 4和K 2Cr 2O 7分别求出它们的)KMnO (5504ε、)O Cr 350(K 722ε值;
根据λ550 处测得的A 550,求出4KMnO c :
b A
c ?=)550(KMnO )KMnO (550KMnO 444ε ①
再在λ350 处根据实验测得的A 350,
)KMnO (350)O Cr K (3503504722A A A += ②
② 等吸收点法
找出等吸光点,由λ550处可知KMnO 4浓度,由此求出等吸光点处的ε,再得K 2Cr 2O 7的浓度。
③ 用双波长分光光度法
由图中找出λ1及λ2(在λ1与λ2 处KMnO 4有相同的A 值)
21λλA A A -=?
可得K 2Cr 2O 7的浓度。A = A λ1 -A λ2,
2示差分光光度法的原理是什么为什么它能提高光度分析法的准确度
答:用示差分光光度法测定时, 选择一个与被测试液组分一致, 浓度稍低的溶液为参比, 用其调零点或T =100%,然后进行试样中常量组分的测定。根据光吸收定律,设参比液浓度c s ,试液浓度c x , c x > c s ,则A s =εc s b ,A x =εc x b ,所以?A=A x - A s =ε?cb ,由此可知,测得吸光度是被测试液与参比液吸光度的差值。
示差分光光度法中由于用c s 调T =100%,放大了读数标尺,从而提高了测量准确度。 3 吸光光度分析中选择测定波长的原则是什么某同学实验测得一种有色物质的吸收光谱图如下, 你认为选择哪一种波长进行测定比较合适为什么。
答:测定波长选择是否正确对吸光光度分析的灵敏度、准确度和选择性均有影响,正确选择测定波长的原则是 “吸收最大,干扰最小”,以提高测定的准确性。
在本实验条件下,由于无干扰元素共存,原则上应选用 A —λ曲线中吸光度最大处的波长进行测定。但图中λ1处,A 在很窄的波长范围内随λ的变化改变很大,此工作条件难于控制准确一致,将会影响测定结果的精密度和准确度。若采用λ2处波长进行测定,易于控制工作条件,可减小测量误差。
4 紫外及可见分光光度计的单色器置于吸收池的前面, 而原子吸收分光光度计的单色器置于吸收池的后面。为什么两者的单色器的位置不同
答:紫外及可见分光光度计的单色器是将光源发出的连续辐射色散为单色光, 然后经狭缝进入试样池。
原子吸收分光光度计的光源是半宽度很窄的锐线光源, 其单色器的作用主要是将要测量的共振线与干扰谱线分开。
5 化合物中CH 3-Cl 在172 nm 有吸收带,而CH 3-I 的吸收带在258 nm 处,CH 3-Br 的吸收带在204 nm ,三种化合物的吸收带对应的是什么跃迁类型为什么这类化合物的吸收波长是CH 3-Cl < CH 3-Br < CH 3-I
答:三种化合物的吸收带对应的跃迁类型是*σ→n 。
化合物的吸收波长CH 3-Cl < CH 3-Br < CH 3-I 的原因是原子的电负性不同:原子的电负性强,对电子控制牢,激发电子所需的能量大,吸收光的波长短;反之,原子的电负性弱,吸收光的波长向长波方向移动。由于卤素原子的电负性是Cl > Br > I ,所以化合物的吸收波长CH 3-Cl < CH 3-Br < CH 3-I 。
6 共轭二烯在己烷溶剂中λ max =219 nm 。如果溶剂改用己醇时, λ max 比219 nm 大还是小 为什么
答λmax >219 nm 大。
大多数会发生π→π* 跃迁的分子,其激发态的极性总是比基态的极性大。因而,激发态与极性溶剂发生作用所降低的能量也大,也就是说,在极性溶剂作用下,基态与激发态之间的能量差别小,因而吸收光谱的λ max 产生红移。由于己醇比己烷的极性更大,在已醇中π* 态比π态( 基态 )更稳定, 从而π→ π* 跃迁吸收将向长波方向移动。
7 今有两种溶液:苯的环己烷溶液和甲苯环己烷溶液。已知苯和甲苯在紫外光区均有吸收峰。若测得溶液1的吸收峰为261 nm ,溶液2 的吸收峰为256 nm ,试判断溶液1和溶液2分别是上述哪种溶液,并说明其道理
答:溶液1为甲苯,溶液2为苯。
因为─CH 3取代,则C -H 键的σ电子与共轭体系中的π电子产生重叠,使电子活动范围扩大,形成超共轭效应,跃迁能量降低,使吸收波长红移,所以甲苯的吸收波长比苯要长。
8 通常有机化合物异构体中,反式异构体的紫外-可见最大吸收波长比顺式的长 ,摩尔吸收系数要大。请以二苯乙烯为例解释。
答:这是空间效应对共轭体系的影响。
二苯乙烯有顺反两种结构:
C C H
H
C C
H
H 顺式异构体
反式异构体
λmaxε
280nm10 4
295nm10 4
1.35×
2.7×
这两种异构体的空间排列方式不同,吸收光谱也不同。顺式异构体两个苯环在双键的一边,由于空间阻碍,影响了两个苯环与烯的碳碳双键共平面,吸收波长λmax短,ε小;反式异构体的两个苯环可以与烯的碳碳双键共平面,形成大共轭体系,吸收波长λmax在较长的方向,ε也增大。
9 试述如何利用紫外吸收光谱区分以下四种化合物。
HO
C8H17
HO
C8H17 C8H17
AcO
C8H17
(1)(2)
(3)
(4)
答:(1) 只含一个双键,吸收波长最短。
(2) 是同环共轭双键,吸收波长最长。
(3)、(4) 都是异环共轭双键,吸收波长较(1) 长,较(2) 短。其中(3) 只有三个取代基和一个环外双键,(4)有 4 个取代基和 2 个环外双键;因此λ4 >λ 3
吸收波长λ2>λ4>λ3>λ1
所以,根据它们紫外吸收光谱的吸收峰波长可区分为这四种化合物。
四、计算题
1一有色溶液符合朗伯比尔定律,当使用2 cm比色皿进行测量时,测得透光率为60%,
若使用1 cm 或5 cm 的比色皿,T 及A 各为多少
解:根据A = – lg T = K b c
对于同一溶液,K 和c 是恒定值,所以 2
121lg lg b b T T = 当使用1cm 比色皿时, 111.0%60lg 2
1lg 2-==T A = T = %
当使用5cm 比色皿时, 555.0%60lg 2
5lg 2-==T A = T = %
2 用邻二氮菲分光光度法测Fe 2+,移取 mg mL -1标准铁溶液 mL 于50 mL 容量瓶中,加入邻二氮菲及条件试剂,用水稀释至刻度。用1 cm 比色皿于510 nm 处测得该溶液的吸光度为,计算吸光系数、摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度S 。
已知:A r(Fe) =
解:根据A = – lg T = K b c ,则bc
A K =,所以 20350
00.60200.01488.0=??==bc A a ( L g -1 cm -1) 41014.185
.555000.60200.01488.0?=???==bc A ε ( L mol -1 cm -1) 0049.010
14.185.554r(Fe)
=?==εA S (μg cm - 2 ) 3 用磺基水杨酸法测定微量铁时。首先称取0.2160 g NH 4Fe (SO 4)212H 2O 溶于少量水中,并定量转移至500 mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,配制成Fe 3+的标准溶液。移取不同的体积(V )Fe 3+ 标准溶液分别于50 mL 容量瓶中,用磺基水杨酸显色后加水稀释至刻度,测得吸光度值(A )列于下表:
标准铁溶液的体积V / mL
吸光度A 0
吸取试液 mL ,稀释至250 mL ,然后吸取该试液 mL 于50mL 容量瓶中,与上述Fe 3+标准系列在相同条件下显色,测得吸光度A = ,求试样溶液中铁的浓度(以mg mL -1 表示)
已知:2.482O]H )Fe(SO r[NH 2244=?M g mol -1,85.55(Fe)r =A g mol -1
解:此题是用标准曲线法计算微量铁的浓度。先计算Fe 3+的标准溶液的浓度:
0500.01000
2.48250085.552160.0Fe =???=c (mg mL -1) 由于标准曲线系列溶液及试样溶液都是在50mL 容量瓶中显色,故可用体积为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线:
由标准曲线上查得时A = ,对应的体积为 mL ,则试液中铁的浓度为
6.1250
00.500.100500.040.6=??=试液c (mg mL -1) 4 用丁二酮肟比色法测定某合金钢中的镍。称取一定量的试样溶解后定容为100 mL 。移取10 mL ,显色后稀释至50 mL 。用1.00 cm 的比色皿于470 nm 处测其吸光度(ε470 =×104
L mol -1 cm -1)。欲使镍的质量百分数恰好等于吸光度值,则应称取试样多少克
已知:A r(Ni) = 58.69 g.mol -1 解:100100
10101001001010100100103Ni 3Ni Ni ?????=?????=??=--试样试样试样m M v b A m M v c m m
w ε 根据题意: w (Ni) = A ,
则 23.0103.169.58504
Ni =??=??=b M v m ε试样(g)
5 称取含锰试样1.00 g ,用酸溶解后,加过硫酸铵将锰氧化为高锰酸盐,定量转移至250 mL 容量瓶中,并用水稀释至刻度,测得其吸光度为,同时测得×10-3 mol L -1 KMnO 4溶液的吸光度度为,计算试样中锰的质量百分数。
已知:A r (Mn )= 54.94 g.mol -1
解:此题是用比较法测定锰的浓度,根据A =εbc ,则
= εb ××10-3
= εbc
得 3
1000.1450.0605.0-?=c c = ×10-3 mol L -1
%84.1%100250100000.194.541034.13Mn =????=-w
1、什么是透光率?什么是吸光度?什么是百分吸光系数和摩尔吸光系数 2、举例说明生色团和助色团,并解释长移和短移。 4、电子跃迁有哪几种类型?跃迁所需的能量大小顺序如何?具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱?紫外吸收光谱有什么特征? 5、以有机化合物的基团说明各种类型的吸收带,并指出各吸收带在紫外—可见吸收光谱中的大概位置和各吸收带的特征。 6、紫外吸收光谱中,吸收带的位置受哪些因素影响? 8、用紫外光谱法定量,测量最适宜的吸光度范围为0.2-0.7的依据是什么?为什么用高精度的仪器此范围可以扩大? 11、简述用紫外分光光度法定性鉴别未知物的方法。 13、说明双波长消去法的原理和优点。怎样选择λ1λ2? 15、为什么最好在λmax处测定化合物的含量? 2、Lambert-Beer定律是描述与和的关系,它的数学表达式是 3、紫外-可见分光光度法定性分析的重要参数是和;定量分析的依据是 4、在不饱和脂肪烃化合物分子中,共轭双键愈多,吸收带的位置长移愈多,这是由于 6、可见--紫外分光光度计的光源,可见光区用灯,吸收池可用材料的吸收池,紫外光区光源用灯,吸收池必须用材料的吸收池 10、分光光度法的定量原理是定律,它的适用条件是和,影响因素主要有、。 11、可见-紫外分光光度计的主要部件包括、、、、和5个部分。在以暗噪音为主的检测器上,设△T=0.5%,则吸收度A的测量值在间,由于测量透光率的绝对误差小,使结果相对误差△c/c的值较小。 15、在分光光度法中,通常采用作为测定波长。此时,试样浓度的较小变化将使吸光度产生变化 1、紫外-可见分光光度法的合适检测波长范围是( ) A.400-800 nm B.200-400nm C.200~800nm D.10~200nm 2、下列说法正确的是( )o A.按比尔定律,浓度C与吸光度A之间的关系是一条通过原点的直线 B.比尔定律成立的必要条件是稀溶液,与是否单色光无关 C.E称吸光系数,是指用浓度为1%(W/V)的溶液,吸收池厚度为lcm时所测得吸光度值 D.同一物质在不同波长处吸光系数不同,不同物质在同一波长处的吸光系数相同 3、在乙醇溶液中,某分子的K带λmax计算值为385nm, λmax测定值388nm,若改用二氧六环及水为溶剂,λmax计算值估计分别为( ) (已知在二氧六环和水中的λmax校正值分别为-5和+8) A .二氧六环中390nm,水中37 7nm B.二氧六环中380nm,水中393 nm C.二氧六环中383nm,水中396nm D.二氧六环中393nm,水中380nm 6、1,3-丁二烯有强紫外吸收,随着溶剂极性的降低,其λmax将( ) A.长移 B.短移 C.不变化,但ε增强D.不能断定 8、在紫外-可见光谱分析中极性溶剂会使被测物吸收峰()
紫外-可见分光光度法 一、单项选择题 1.可见光的波长范围是 A、760~1000nm B、400~760nm C、200~400nm D、小于400nm E、大于760nm 2.下列关于光波的叙述,正确的是 A、只具有波动性 B、只具有粒子性 C、具有波粒二象性 D、其能量大小于波长成正比 E、传播速度与介质无关 3.两种是互补色关系的单色光,按一定的强度比例混合可成为 A、白光 B、红色光 C、黄色光 D、蓝色光 E、紫色光 4.测定Fe3+含量时,加入KSCN显色剂,生成的配合物是红色的,则此配合物吸收了白光中的 A、红光 B、绿光 C、紫光 D、蓝光 E、青光 5.紫外-可见分光光度计的波长范围是 A、200~1000nm B、400~760nm C、1000nm 以上 D、200~760nm E、200nm以下 6.紫外-可见分光光度法测定的灵敏度高,准确度好,一般其相对误差在 A、不超过±% B、1%~5% C、5%~20%
D 、5%~10% E 、%~1% 7.在分光光度分析中,透过光强度(I t )与入射光强度(I 0)之比,即I t / I 0称 为 A 、吸光度 B 、透光率 C 、吸光系数 D 、光密度 E 、 消光度 8.当入射光的强度(I 0)一定时,溶液吸收光的强度(I a )越小,则溶液透过光的 强度(I t ) A 、越大 B 、越小 C 、保持不变 D 、等于0 E 、以 上都不正确 9.朗伯-比尔定律,即光的吸收定律,表述了光的吸光度与 A 、溶液浓度的关系 B 、溶液液层厚度的关系 C 、波长的关系 D 、溶液的浓度与液层厚度的关系 E 、溶液温度的关系 10.符合光的吸收定律的物质,与吸光系数无关的因素是 A 、入射光的波长 B 、吸光物质的性质 C 、溶 液的温度 D 、溶剂的性质 E 、在稀溶液条件下,溶液的浓度 11.在吸收光谱曲线上,如果其他条件都不变,只改变溶液的浓度,则最大吸收波长的位置和峰的 高度将 A 、峰位向长波方向移动,逢高增加 B 、峰位向短波方向移 动,峰高增加
【含量测定】照紫外-可见分光光度法(附录V A)测定。 1.仪器与测定条件:室温:____℃相对湿度:____% 分析天平编号:;水浴锅编号:; 紫外可见分光光度计编号:; 2.对照品溶液的制备: 取西贝母碱对照品适量,精密称定,加三氯甲烷制成每1ml含_______mg的溶液,即得。 3. 供试品溶液的制备: 取本品粉末(过三号筛)约______g,精密称定,置具塞锥形瓶中,加浓氨试液3ml,浸润1小时。加三氯甲烷-甲醇(4:1)混合溶液40ml,置80℃水浴加热回流2小时,放冷,滤过,滤液置50ml量瓶中,用适量三氯甲烷-甲醇(4:1)混合溶液洗涤药渣2~3次,洗液并入同一量瓶中,加三氯甲烷-甲醇(4:1)混合溶液至刻度,摇匀,即得。 4.标准曲线的制备: 精密量取对照品溶液0.1ml、0.2ml、0.4ml、0.6ml、1.0ml,置25ml具塞试管中,分别补加三氯甲烷至10.0ml,精密加水5ml、再精密加0.05%溴甲酚绿缓冲液(取溴甲酚绿0.05g,用0.2mol/L氢氧化钠溶液6ml使溶解,加磷酸二氢钾1g,加水使溶解并稀释至100ml,即得)2ml,密塞,剧烈振摇,转移至分液漏斗中,放置30分钟。取三氯甲烷液,用干燥滤纸滤过,取续滤液,以相应的试剂为空白。 5.测定法: 照紫外-可见分光光度法(附录ⅤA),在nm波长处测定吸光度,以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线。依法测定吸光度,从标准曲线上读出供试品溶液中含西贝母碱的重量,计算,即得。 6.结果与计算 6.1 标准曲线制备:
对照品批号 纯 度 S 对照品来源 干燥条件 对照品称重W 对(mg) 各浓度点稀释倍数f 对 溶液浓度C 对(ug/ml) 吸光度A 对 线性回归方程 A=( )C +/-( ) r =( ) 计算公式: W S C f ?= 对对对 C 对= 6.2 样品测定: 水分Q 取样量W 样(g ) 样品稀释倍数f 样 样品吸光度A 样 样品平均吸光度A 样 浓度C(ug/ml) 含量X (%) 平均含量X (%) 计算公式:() %100Q 110W f C X 6 ?-???= 样样 样 X 1= X 2= 7.本品按干燥品计算,含总生物碱以西贝母碱(C 27H 43NO 3)计,不得少于0.050%。 结果: 规定 检验人: 检验日期: 复核人: 复核日期:
第十一章紫外-可见分光光度法 思考题和习题 1.名词解释:吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。 2.什么叫选择吸收?它与物质的分子结构有什么关系? 物质对不同波长的光吸收程度不同,往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。 由于各种物质分子结构不同,从而对不同能量的光子有选择性吸收,吸收光子后产生的吸收光谱不同,利用物质的光谱可作为物质分析的依据。 3.电子跃迁有哪几种类型?跃迁所需的能量大小顺序如何?具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱?紫外吸收光谱有何特征? 电子跃迁类型有以下几种类型:σ→σ*跃迁,跃迁所需能量最大;n →σ*跃迁,跃迁所需能量较大,π→π*跃迁,跃迁所需能量较小;n→ π*跃迁,所需能量最低。而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内,配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。 分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。 紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线,是以波长或波数为横坐标,以吸光度为纵坐标所描绘的图线。在吸收光谱上,一般都有一些特征值,如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。 4.Lambert-Beer定律的物理意义是什么?为什么说Beer定律只适用于单色光?浓度C 与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些? 朗伯-比耳定律的物理意义:当一束平行单色光垂直通过某溶液时,溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。 Beer定律的一个重要前提是单色光。也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定,不能提供准确的定性定量信息。 浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素 (1)定律本身的局限性:定律适用于浓度小于0.01 mol/L的稀溶液,减免:将测定液稀释至小于0.01 mol/L测定 (2)化学因素:溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。减免:选择合适的测定条件和测定波长 (3)光学因素: 非单色光的影响。减免:选用较纯的单色光;选max的光作为入射光 杂散光的影响。减免:选择远离末端吸收的波长测定 散射光和反射光:减免:空白溶液对比校正。 非平行光的影响:减免:双波长法 (4)透光率测量误差:减免:当±0.002<ΔT< ±0.01时,使0.2 紫外-可见分光光度法 紫外-可见分光光度法是在190~800nm波长范围内测定物质的吸收度,用于鉴别、杂质检查和定量测定的方法。当光穿过被测物质溶液时,物质对光的吸收程度随光的波长不同而变化。因此,通过测定物质在不同波长处的吸光度,并绘制其吸光度与波长的关系图即得被测物质的吸收光谱。从吸收光谱中,可以确定最大吸收波长λmax和最小吸收波长λmim。物质的吸收光谱具有与其结构相关的特征性。因此,可以通过特定波长范围内样品的光谱与对照光谱或对照品光谱的比较,或通过确定最大吸收波长,或通过测量两个特定波长处的吸收比值而鉴别物质。用于定量时,在最大吸收波长处测量一定浓度样品溶液的吸光度,并与一定浓度的对照溶液的吸光度进行比较或采用吸收系数法求算出样品溶液的浓度。 仪器的校正和检定 1.波长由于环境因素对机械部分的影响,仪器的波长经常会略有变动,因此除应定期对所用的仪器进行全面校正检定外,还应于测定前校正测定波长。常用汞灯中的较强谱线237.83nm、253.65nm、275.28nm、296.73nm、313.16nm、334.15nm、365.02nm、404.66nm、435.83nm、546.07nm与576.96nm,或用仪器中氘灯的486.02nm与656.10nm谱线进行校正,钬玻璃在波长279.4nm、287.5nm、333.7nm、360.9nm、418.5nm、460.0nm、484.5nm、536.2nm与637.5nm处有尖锐吸收峰,也可作波长校正用,但因来源不同或随着时间的推移会有微小的变化,使用时应注意;近年来,尝试由高氯酸狄溶液校正双光束仪器,以10%高氯酸溶液为溶剂,配置含氧化狄(Ho2O3)4%的溶液,该溶液的吸收峰波长为241.13nm,278.10nm,287.18nm,333.44nm,345.47nm,361.31nm,416.28nm,451.30nm, 485.29nm,536.64nm和640.52nm。 仪器波长的允许误差为:紫外光区±1nm,500nm附近±2nm 2.吸光度的准确度可用重铬酸钾的硫酸溶液检定。取在120℃干燥至恒重的基准重铬酸钾约60mg,精密称定,用0.005mol/L硫酸溶液溶解并稀释至1000ml,在规定的波长处测定并计算其吸收系数,并与规定的吸收系数比较, 一、选择题(18分) 1.在紫外-可见分光光度计中,强度大且光谱区域广的光源是:( ) A、钨灯 B、氢灯 C、氙灯 D、汞灯 2.紫外-可见吸收光谱曲线呈高斯分布的是:( ) A、多普勒变宽 B、自吸现象 C、分子吸收特征 D、原子吸收特征 3.某化合物的浓度为1.0×10-5mol/L,在l max=380nm时,有透射比为50%,用1.0cm吸收池,则在该波长处的摩尔吸收系数e /[L/(mol×cm)]为 ( ) max A、5.0×104 B、2.5×104 C、1.5×104 D、3.0×104 5.按一般光度法用空白溶液作参比溶液,测得某试液的透射比为10%,如果更改参比溶液,用一般分光光度法测得透射比为20%的标准溶液作参比溶液,则试液的透光率应等于: ( ) A、8% B、40% C、50% D、80% 6.在310nm时,如果溶液的百分透射比是90%,在这一波长时的吸收值是:( ) A、1 B、0.1 C、0.9 D、0.05 7.化合物中CH3--Cl在172nm有吸收带,而CH3--I的吸收带在258nm处,CH3--Br的吸收带在204nm,三种化合物的吸收带对应的跃迁类型 是 ( ) A、s→s* B、np* C、n→s* D、各不相同→ 若此二种物质的某溶液在l1时在1.00cm吸收池中测得A=0.754,在l2时于10.0cm吸收池中测得A=0.240,问B的浓度是多少?() A、0.64×10-5mol/L B、0.80×10-5 mol/L C、0.64×10-4mol/L D、 0.80×10-4mol/L 9.双波长分光光度计和单波长分光光度计的主要区别是() A、光源的个数 B、单色器的个数 C、吸收池的个数 D、单色器和吸收池的个数 10.对某特定的仪器,其透射比的标准偏差为0.006,当测得溶液的吸光度A=0.334时,则浓度的相对标准偏差是() A、+0.6% B、+1.7% C、+3.5% D、+7.6% 11.比较下列化合物的UV-VIS光谱λmax大小() 第二章 紫外-可见分光光度法 一、选择题 1 物质的紫外 – 可见吸收光谱的产生是由于 (B ) A. 原子核内层电子的跃迁 B. 原子核外层电子的跃迁 C. 分子的振动 D. 分子的转动 2 紫外–可见吸收光谱主要决定于 (C ) A.原子核外层电子能级间的跃迁 B. 分子的振动、转动能级的跃迁 C. 分子的电子结构 D. 原子的电子结构 3 分子运动包括有电子相对原子核的运动(E 电子)、核间相对位移的振动(E 振动)和转 动(E 转动)这三种运动的能量大小顺序为 (A ) A. E 电子>E 振动>E 转动 B. E 电子>E 转动>E 振动 C. E 转动>E 电子>E 振动 D. E 振动>E 转动>E 电子 4 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液,当有色物质的浓度增加时,最大吸收波长和吸光度分别是 (C ) A. 增加、不变 B. 减少、不变 C. 不变、增加 D. 不变、减少 5 吸光度与透射比的关系是 (B ) A. T A 1= B. T A 1lg = C. A = lg T D. A T 1lg = 6 一有色溶液符合比尔定律,当浓度为c 时,透射比为T 0,若浓度增大一倍时,透光率的对数为 (D ) A. 2T O B. 021T C. 0lg 2 1T D. 2lg T 0 7 相同质量的Fe 3+和Cd 2+ 各用一种显色剂在相同体积溶液中显色,用分光光度法测定,前者用2cm 比色皿,后者用1cm 比色皿,测得的吸光度值相同,则两者配合物的摩尔吸光系数为 (C ) 已知:A r(Fe) = ,A r(Cd) = A. Cd Fe 2εε≈ B. e d F C 2εε≈紫外-可见分光光度法
紫外可见分光光度法试题
紫外-可见分光光度法-答案
10紫外可见分光光度法课后习题答案