第三章紫外-可见吸收光谱法.ppt

第三章紫外-可见吸收光谱法,一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱二、无机化合物的吸收光谱(自学）,第一节概述,第二节紫外-可见吸收光谱,简要说明原子光谱项符号：n2s+1LJ或nMLJn：主量子数；M：谱线多重性符号；L：总角量子数；J：内量子数光谱项符号可用来表示原子的能级状态。Na588.9nm:32S1/2-32P3/2,下面四个电磁波谱区（1）X射线（2）红外区（3）无线电波（4）紫外和可见光区请指出：(A)能量最少者(B)频率最少者（C)波数最大者（D）波长最短者,第三章紫外-可见吸收光谱法(Ultraviolet-VisibleAbsorptionSpectrometry),第一节概述定义:根据溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法.紫外-可见吸收光谱的分区(1)远紫外光区:100-200nm(2)近紫外光区:200-400nm(3)可见光区:400-780nm机理：分子价电子能级跃迁。应用：可以进行定量分析（有机物，金属离子）可以进行定性及表征是一种非常常用的分析方法。,第二节紫外-可见吸收光谱,一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱（一）电子跃迁类型电子、电子、n电子,主要有四种跃迁所需能量大小顺序为：nn104Fe2+与邻菲罗啉配合物的紫外吸收光谱属于此。,第三节紫外可见分光光度计,仪器,一、基本组成,1.光源在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。,光源,单色器,样品室,检测器,显示,可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在3202500nm。紫外区：氢、氘灯。发射185400nm的连续光谱。,2.单色器,将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。,入射狭缝：光源的光由此进入单色器。准光装置：透镜或反射镜使入射光成为平行光束。色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅。,聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝。出射狭缝。,3.样品室,吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。4.检测器利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号，常用的有光电池、光电管或光电倍增管。,5.结果显示记录系统检流计、数字显示、微机进行仪器自动控制和结果处理,二、分光光度计的类型,1.单光束简单、价廉。适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性,2.双光束自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，价格较高。,传感器光电倍增管（PMT）原理图,3.双波长将不同波长的两束单色光(1、2)快束交替通过同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。=12nm。两波长同时扫描即可获得导数光谱。,第四节紫外-吸收光谱的应用,一定性分析max：化合物特性参数，可作为定性依据；有机化合物紫外吸收光谱：反映结构中生色团和助色团的特性，不完全反映分子特性。,（一）结构分析,1.可获得的结构信息（1）200-400nm无吸收峰。饱和化合物，单烯。（2）270-350nm有吸收峰（=10-100）醛酮n*跃迁产生的R带。（3）250-300nm有中等强度的吸收峰（=200-2000），芳环的特征吸收（具有精细解构的B带）。（4）200-250nm有强吸收峰（104），表明含有一个共轭体系（K）带。共轭二烯：K带（230nm）；不饱和醛酮：K带230nm，R带310-330nm260nm,300nm,330nm有强吸收峰，3,4,5个双键的共轭体系。,（二）化合物的鉴定立体结构和互变结构的确定,顺式：max=280nm；max=10500反式：max=295.5nm；max=29000共平面产生最大共轭效应，max大,互变异构：,酮式：max=204nm；无共轭烯醇式：max=243nm,2.定量分析,依据：朗伯-比耳定律吸光度：A=bc透光度：-lgT=bc灵敏度高：max：104105Lmol-1cm-1；（比红外大）测量误差与吸光度读数有关：A=0.434，读数相对误差最小；,二、催化光度法,动力学分析法是指通过测量反应速率来进行定量分析的方法.催化反应速率在一定范围内与催化剂浓度成比例关系.利用光度法或其它方法检测催化反应速率就可以实现对催化剂浓度的测定.对于反应:(1)若产物F为有色化合物，通过检测F的吸光度以确定反应速率。,当反应物D、E大量过量，在测定过程中浓度变化可以忽略的清况下，上式可简化为：（2）若反应物D为有色化合物，通过检测反应过程中D组分的吸光度以确定反应速率。则,当t固定不变时，A(显色法）或退色法与催化剂浓度成正比，因此依据原理制作标准曲线进行分析。,1。紫外可见分光光度计中，在可见光区使用的光源是灯，用的棱镜和比色皿的材料可以是；而在紫外光区使用的光源是，用的棱镜和比色皿的材质一定是。2。在紫外吸收光谱中，有机化合物的跃迁类型有，。其中跃迁所需能量最大，故出现在少于nm.3.一般来说，反式异构体的max比顺式异构体的max的原因，在于反式异构的大，而顺式异构体由于临近原子间的作用，导致减少。选择：1。物质与电磁辐射相互作用后，