10紫外-可见分光光度法习题参考答案

紫外-可见分光光度法想想试题和学习题1.名词解释：吸光度，透光率，吸光度系数(摩尔吸光系数，百分吸光系数)，发色团，发色团，红移，蓝移。吸光度：指光通过溶液或物质前的入射光强与光通过溶液或物质后的透射光强之比的对数，用于测量光的吸收程度。吸光度用a表示。透光率：透过透明或半透明物体的光通量与其入射光通量的百分比。吸收系数：单位浓度和厚度的吸光度摩尔吸收系数：在一定波长下，当碳为1摩尔/升，升为1厘米时的吸收值百分吸光系数：在某一波长下，c为1%(w/v)，l为1cm时的吸光值发色团：分子中能吸收紫外线或可见光的结构单元，是一个包含非键轨道和n个分子轨道的电子系统，能引起 *和n *跃迁。发色团：一种官能团，如-OH，-NH3，-SH和一些卤素元素，可以将发色团的吸收峰移至长波长并增强其强度。这些基团都含有孤对，孤对可以与发色团中的N个电子相互作用，降低 *的跃迁能，引起吸收峰的移动。红移和蓝移：红移(long shift)是指由于化合物的结构变化(共轭、引入发色团取代基)或采用不同的溶剂，吸收峰位置向长波方向移动；吸收峰的位置向短波方向移动，称为蓝移(紫移、短移)2.什么是选择性吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光的吸收程度是不同的，它通常对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。此时，据说该物质选择性地吸收该波长(或波段)的光。由于各种物质的分子结构不同，它们选择性地吸收不同能量的光子，吸收光子后产生的吸收光谱也不同。物质的光谱可以作为物质分析的基础。3.电子跃迁的类型是什么？跃迁所需的能量是多少？什么样的结构化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱的特征是什么？有几种类型的电子跃迁： *跃迁，它需要最大的能量；对于n *的跃迁，跃迁所需的能量较大，而对于 *的跃迁，跃迁所需的能量较小。N *跃迁需要最低的能量。电荷转移跃迁的吸收峰可以延伸到可见光区，配位场跃迁的吸收峰也大多在可见光区。能在分子结构中产生电子能级跃迁的化合物能产生紫外吸收光谱。紫外吸收光谱，也称为紫外吸收曲线，是一种分子光谱，属于连续谱带。这是一个以波长或波数为横坐标，吸光度为纵坐标的图表。在吸收光谱中，通常有一些特征值，如最大吸收波长(吸收峰)、最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、端吸收等。4的物理意义是什么？兰伯特-比尔定律？为什么比尔定律只适用于单色光？导致浓度C和吸光度A之间线性关系偏离的主要因素是什么？朗伯-比尔定律的物理意义：当一束平行的单色光垂直穿过溶液时，溶液的吸光度A与吸光物质的浓度C和液体层的厚度L成正比。比尔定律的一个重要前提是单色光。换句话说，物质对单色光的吸收与吸光物质的浓度和厚度有一定的关系。材料对不同的单色光有不同的吸收能力。非单色光的吸收强度与物质浓度之间的关系是不确定的，不能提供准确的定性和定量信息。浓度C线性关系偏离的主要因素(3)传输测量误差：仪器噪声(电路元件性能不稳定引起的读数波动)缓解：控制适当的吸光度(读数范围)以使吸收0.2个主成分e与纯产物的比率=和光谱失真。9.为什么最好在lmax测定化合物的含量？根据比尔定律，物质在某一波长的吸光度与其浓度成线性关系。因此，可以通过选择特定的波长来测量溶液的吸光度来确定浓度。在待测物质的吸收光谱中选择吸收峰，尤其是在lmax处，可以提高测量灵敏度并减少测量误差。如果被测物质有几个吸收峰，可以选择不易被其他物质干扰的较高的吸收峰。10.解释双波长消除法的原理和优点。我如何选择l1和l2？原理：甲和乙的吸收光谱完全重叠。为了消除B成分的干扰，直接测定A成分。首先，选择使用两个测量波长1和2来测量这两个波长的吸光度。根据吸光度的加法公式，计算混合物在两个波长1和2下的总吸光度差值A，计算待测组分A的含量。本发明的优点在于，用本发明的方法测量混合物时，可以不经分离直接测量待测组分。选择两种测量波长的原理1)使干扰成分(待消除的成分)具有相同的吸光度A1b和A2b在两种波长下；2)使待测组分A的两个波长Aa足够大。11.解释导数光谱的特征。(1)导数光谱的零级光谱在最小值和最大值之间交替，有助于准确测定吸收曲线的峰值。(2)零阶谱上的拐点在奇数阶导数中产生极值，并在偶数阶导数中穿过零。这对于肩峰的鉴别和分离非常有帮助。(3)随着导数的阶数增加，极值的数目增加(极值=导数11的阶数)，带宽减小，分辨率增加。可以分离和检测两个或多个重叠的带。(4)分子光谱。由于相邻吸收带的重叠，吸收曲线倾向于在峰值位置偏移，并且峰值形状不对称。根据相邻吸收带之间的强度差、它们之间的距离和重叠部分的数量，肩峰和其他现象的出现可能不同。冲击变化有时可能非常微弱，在吸收光谱曲线上难以区分。然而，在导数图上这是显而易见的。12.用有机化合物的官能团解释各种类型的吸收带，指出各吸收带在紫外-可见吸收光谱中的大致位置和各吸收带的特征。(1)R带：由含杂原子的不饱和基团的n *跃迁产生，如C=O；碳=氮；-n=n-，200400nm，弱强度100。(2)K带：由共轭双键的 *跃迁产生，如(CH=CH) N，CH=CCO， 200nm，104。(3)b带：苯环本身的振动和闭环共轭双键的- *跃迁产生的吸收带是芳香化合物的主要特征吸收带，波长256nm，宽谱带，结构精细；200 .(4)E带：由苯环共轭体系的 *跃迁产生，也是芳香族化合物的特征吸收带，其中E1带为180纳米，max104(通常未观察到)，E2带为200纳米，max=7000。(5)电荷转移吸收带：有机或无机化合物与电子给体和电子受体的电荷转移跃迁。范围宽，e 104。(6)配体场吸收带：配合物中心离子的d-d或f-f跃迁。可以扩展到可见光区，e 102。13.卡巴科尔的摩尔质量为236。将其制备成每100毫升含0.4962毫克的溶液，并置于1厘米的吸收池中。在355纳米的lmax下测量值为0.557。试着找到它的价值和价值。(=1123，e=2.65104)14.称取0.05克维生素C溶于100毫升0.005毫升/升的硫酸溶液中，然后精确测量并将2.00毫升该溶液稀释至100毫升，将该溶液置于1厘米的吸收池中，测量在lmax245nm至0.551处的A值，并计算16.存在浓度为6mg/ml且吸光度为0.304的标准Fe3溶液，而在相同条件下测量的样品溶液的吸光度为0.510，并且计算样品溶液中的Fe3含量(mg/L)。(10.07毫克/毫升)17.将2.481毫克碱(BOH)的苦味酸盐溶于100毫升乙醇中，并在1厘米吸收池中测量其在380纳米处的吸光度为0.598。苦味酸的摩尔质量已知为229。计算碱的摩尔质量。(其摩尔吸收率e已知为2104) (M=619)18.在醇溶液中有一个lmax为240纳米，E为1.7104，摩尔质量为314.47的化合物。哪种浓度(g/100ml)最适合测定含量？(3.7010-41.4810-3，最佳8.0310-4)当吸光度在0.2和0.7之间时，这是分光光度法最合适的范围。让l=1cm19.金属离子M与络合剂X形成络合物MX。其它类型配合物的形成可以忽略，MX在350纳米处有很强的吸收，溶液中其它物质的吸收可以忽略。在350纳米和1厘米的比色皿中测得的含0.000500毫升/升和0.200毫升/升的溶液的吸光度为0.800；另一种溶液由0.000500摩尔/升M和0.0250摩尔/升X-组成，在相同条件下测得的吸光度为0.640。假设前一个溶液中的所有M都转化为络合物，而不是在第二个溶液中，试着计算MX的稳定常数。(k=163)20.K2CrO4的碱性溶液在372nm处具有最大吸收。在已知浓度为3.0010-5毫升/升的氯化钾碱性溶液中，在1厘米吸收池中于372纳米处测得T=71.6%。(a)计算溶液吸光度；(b)emax；(b)氯化钾溶液；(c)当吸收池为3厘米时，溶液的T%。(A=0.145，emax=4833，T=36.73%)21.准确称取20毫克VB12对照品，加水稀释至1000毫升，将溶液置于1厘米厚的吸收池中，测量其在L=361纳米时的吸收值为0.414。另外两个样品，一个是VB12原料药，精确称量20毫克，加水稀释至1000毫升，并测量其在L=1厘米和L=361纳米处的吸光度为0.400。一种是VB12注射液，精确吸收1.00毫升，稀释至10.00毫升。吸光度也测量为0.518。尝试分别计算VB12原料药和注射剂的含量。(原料药=96.62%，注射液含量=0.250毫克/毫升)22.有一种甲和乙化合物的混合溶液。已知在282纳米和238纳米的吸收系数值分别为720和270。而B在上述两种波长下具有相同的吸光度。现在将甲、乙混合溶液放入1.0厘米的吸收池中，测得在lmax282nm处的吸光度为0.442；在lmax238nm处的吸光度为0.278，并计算化合物A的浓度(mg/100ml)。(0.364毫克/100毫升)23.配制三种浓度均为0.001克/100毫升的弱酸溶液：盐酸0.5毫升/升、氢氧化钠0.5毫升/升和邻苯二甲酸氢钾缓冲液(酸碱度=4.00)。lmax=590nm处的吸光度分别测量如下表所示。找到弱酸pKa。(pKa=4.14)公共卫生A(lmax590nm)主要存在形式40.430欣和在-碱1.024在-发酵0.002欣24.浓度为2.0010-3摩尔/升的有色溶液在0.5厘米的吸收池中以特定波长测量的吸光度为0.300。如果物质的另一种溶液的透射率是在相同的吸收池中在相同的吸收波长下测得的20%，那么溶液的浓度是多少？(4.6610-3摩尔/升)25.将含Fe3的药物溶解后，加入显色剂KSCN溶液，生成红色络合物。红色络合物用1.00厘米吸收池在420纳米波长的分光光度计上测量。已知在上述条件下，络合物的E值为1.8104。如果药物含有大约0.5%的Fe3，则需要准备50毫升的测试溶液。为了使测量的相对误差最小化，需要称量多少