10紫外-可见分光光度法习题参考答案

1、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。 吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射 光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。吸光度用 A 表示。 透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。 吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度 摩尔吸光系数：一定波长下 C 为 1mol/L ，l 为 1cm 时的吸光度值 百分吸光系数： 一定波长下C为1%（w/v） , l为1cm时的吸光度值 发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和 n 分

2、子轨道的电子体系， 能引起nn跃迁和n n跃迁， 助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH 、-NH3 、-SH 及一些卤族元素等。这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使nn*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。 红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）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）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

3、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：du跃迁，跃迁所需能量最大；n跃迁，跃迁所需能量较大，nn跃迁，跃迁所需能量较小；m n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，为分子光谱，属于连续的带状光谱，是

4、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。4Lambert-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I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。 物质对不同的单色光选择吸收， 具有不同的吸收能力， 非单色光 吸收

5、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) 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(2) 光学因素：非单色光的影响。减免：选用较纯的单色光；选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(3 )透光率测量误差：仪器的噪音(电路元件性能不稳定造成的读数的波动)减免：控制适宜的吸光度(读数范围)，使0.2A 主成分吸收t与纯品比E f,光谱变形9 为什么最好在

6、Fax处测定化合物的含量？根据Beer定律，物质在一定波长处的吸光度与浓度之间有线性关系。因此，只要选择一定的波长测定溶液的吸光度，即可求出浓度。选被测物质吸收光谱中的吸收峰处，特别是在max处，可以提高测定灵敏度并减少测定误差。被测物如有几个吸收峰，可选不易有其它 物质干扰的，较高的吸收峰。10 说明双波长消去法的原理和优点。怎样选择-1和，2 ?原理：a与b两种物质的吸收光谱完全重叠，欲消除b组分的干扰直接测定 a组分。首先要选择采用两个测定波长入1和入2，测出在两波长处的吸光度，依据吸光度的加和性列式，然后计算混合物在两个波长入1和入2处的总吸光度的差值 A来求算出待测组分a的含量。优点

7、：该方法测混合物时，可不经分离直接测定待测组分。选择两个测定波长的原则1) 使干扰组分(待消除组分)在这两个波长具有相同的吸光度A1b、A2b；2) 使待测组分a这两个波长 Aa足够大。11 说明导数光谱的特点。(1)导数光谱的零阶光谱极小和极大交替出现，有助于对吸收曲线峰值的精确测定。零阶光谱上的拐点，在奇数阶导数中产生极值，在偶数阶导数中通过零。这对肩峰的鉴别和分离很有帮助。(3) 随着导数阶数增加，极值数目增加(极值=导数阶数十1)，谱带宽度变小，分辨能力增高，可分离和检测两个或者以上重叠的谱带。分子光谱中。往往由于相邻吸收带的重叠使吸收曲线产生峰位移动，峰形不对称。出现肩峰等现象、可因

8、相邻吸收带的强弱差别不同，相隔距离远近以及相重叠的部分多少而变化，这冲变化，有时在吸收光谱曲线上的表现可以是很微弱而不易辨别的。而在导数图上则有明显的表现。12. 以有机化合物的官能团说明各种类型的吸收带，并指出各吸收带在紫外一可见吸收光谱中的大概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 Tn*跃迁产生，如 C = O; C= N ; N = N , 其入200400nm强度较弱 200nm 1b(3) B带：苯环本身振动及闭合环状共轭双键n-n跃迁而产生的吸收带，是芳香族化合物的主要特征吸收带，其入256nm宽带，具有精细结构； 200(4) E带：由苯环环形共轭系统的

9、nTn歩迁产生，也是芳香族化合物的特征吸收带其中E1 带 180nm,ax104 (常观察不到)，E 带 200nm , ax=7000。(5) 电荷转移吸收带：有电子给予体和电子接受体的有机或无机化合物电荷转移跃迁。其 入范围宽，； 104。(6) 配位体场吸收带：配合物中心离子d-d或f-f跃迁产生。可延伸至可见光区，；v 102。13. 卡巴克洛的摩尔质量为236,将其配成每100ml含0.4962mg的溶液，盛于1cm吸收池中，在鯨ax为355nm处测得A值为0.557,试求其E；%m及绸。乍醫=1123，萨2.65汉104)a二 Ecrnci1%1 cm0.557Cl0.4962 1

10、0- 1= 1123101%1 cm2361123 =2.65 104105#14. 称取维生素 C 0.05g溶于100ml的0.005mol/L硫酸溶液中，再准确量取此溶液 2.00ml 稀释至100ml，取此溶液于1cm吸收池中，在 max245nm处测得A值为0.551，求试样中维 生素 C 的百分含量。(E1%m 245nm=560)(98.39%)Cx 丿0500 2.00 =0.00100 (g/100ml)1001 %As =EcmsCl =560 0.00100 1 =0.560=样=Cx 100% =人 100% =0.557100CsAs0.56015. 某试液用2.0c

11、m的吸收池测量时 T=60%，若用1.0cm、3.0cm和4.0cm吸收池测定时, 透光率各是多少？6=77.46% , T3=46.48% , T4=36.00%)由公式 A = _lgT 二 ECl小 lgT -lg 0.60l =2.0cm, EC0.1109l2.0l =1.0cm, lgT =0.1109 Q =0.1109% =77.5%l =3.0cm, -lgl =0.1109 3 =0.3327T =46.5%l =4.0cm, lgT =0.1109X4 =0.4436T4 =36.0%0.304，而试样溶液在同一条件下测得(10.07g/ml)16. 有一标准Fe3+溶液

12、，浓度为6g/ml，其吸光度为 吸光度为0.510，求试样溶液中Fe3+的含量(mg/L )。C样eXc 样 lEC 标 lA样C标0.510 6.00-0.304=10.1Jg/ml =10.1 (mg/L)#17. 将2.481mg的某碱(BOH)的苦味酸(HA)盐溶于100ml乙醇中，在1cm的吸收池中测得 其380nm处吸光度为0.598,已知苦味酸的摩尔质量为 229,求该碱的摩尔质量。(已知其摩 尔吸光系数 为2 104)(M=619)BOH HA BA H2O#2.00 1040.598229 -1 B2.481 10 110B =602M =BOH =602 17 =61918

13、. 有一化合物在醇溶液中的max为240nm，其为1.7 104 ,摩尔质量为314.47。试问配制 什么样浓度（g/100ml）测定含量最为合适。 （3.70 10化1.48 10巳 最佳8.03 10）吸光度在0.20.7之间时为分光光度法的最适宜范围。设l=1cm1 %E1 cm-10 =1.7 10410541M314.471%A 二ECl CE1cm Xl下限G 0.23.7 10- (g/100ml)541x1上限G1.3 10- (g/100ml)541 X1故最适宜浓度范围为：3.7 10 1.3 10二g/100ml19. 金属离子M+与配合剂X形成配合物MX，其它种类配合物

14、的形成可以忽略，在 350nm 处MX 有强烈吸收，溶液中其它物质的吸收可以忽略不计。包含0.000500mol/L M +和0.200mol/L X啲溶液，在350nm和1cm比色皿中，测得吸光度为0.800 ;另一溶液由0.000500mol/L M +和0.0250mol/L X埋成，在同样条件下测得吸光度为0.640。设前一种溶液中所有M+均转化为配合物，而在第二种溶液种并不如此，试计算MX的稳定常数。（K稳=163）AC1 l0.8000.000500 1=1600=色 06400.000400；l 1600 1MX M【X0.000400(0.000500 -0.000400) (

15、0.0250 -0.000400)= 162.520. K2CQ4的碱性溶液在 372nm有最大吸收。已知浓度为3.00 10*mol/L的K2CQ4碱性溶 液，于1cm吸收池中，在 372nm处测得T=71.6%。求(a)该溶液吸光度；(b) K2CQ4溶 液的 max； (c)当吸收池为 3cm 时该溶液的 T%。 (A=0.145 , max=4833 , T=36.73%)A - -IgT - -lg 0.716 = 0.145A 0.145；max54833Cl 3.00 101T =10“ =10 坐33 3 10丄3 =36.7%21精密称取VB12对照品20mg，加水准确稀释至

16、 1000ml，将此溶液置厚度为1cm的吸收池中，在= 361 nm处测得其吸收值为 0.414,另有两个试样，一为VB的原料药，精密称取20mg,加水准确稀释至 1000ml，同样在l=1cm , = 361 nm处测得其吸光度为 0.400。一 为VB12注射液，精密吸取1.00ml，稀释至10.00ml，同样测得其吸光度为0.518。试分别计算VB12原料药及注射液的含量。（原料药=96.62%，注射液含量=0.250mg/ml）1%E1cm原料药4.07Cl202如 100 11000I0000.400E1%l 100 100100% = 207 1 丁 100% =96.6%20.0

17、 10 20.0 10标示量注射液A一小310.51._3_._,10100.1 =0.250 mg/mlEjcl10 207 122 .有一 A和B两化合物混合溶液，已知A在波长282nm和238nm处的吸光系数 E1%值分别为720和270;而B在上述两波长处吸光度相等。现把 A和B混合液盛于1.0cm吸收 池中，测得-max282nm处的吸光度为 0.442;在 max238nm处的吸光度为 0.278,求A化合物 的浓度(mg/100ml)。(0.364mg/100ml)Aa b _ Aa . Ab282nm282nm282 nmAa b _ Aa . Ab238nm238nm238

18、nm两式相减A2X - A：38nm二 0.442二 0.278A282 nm 一 A238 nm 二 (E 282nm _ E238nm)Cal0.442 - 0.278 二(720 - 270)CaCa = 0.000364g/100ml = 0.364mg/100ml23 .配制某弱酸的 HCI 0.5mol/L、NaOH 0.5mol/L和邻苯二甲酸氢钾缓冲液(pH=4.00 )的 三种溶液，其浓度均为含该弱酸0.001g/100ml。在-max=590nm处分别测出其吸光度如表。求该弱酸 pKa 。 (pKa=4.14)pHA O:max590nm)主要存在形式40.430HIn与I

19、n J碱1.024I n酸0.002HI nHIn =HIrTK H InJK a HInpKaIn 1在pH =4的缓冲溶液中，HIn和In共存，则该弱酸在各溶液中的 分析浓度为Cn - CIn即 0.001g/100ml缓冲液中：A混=0.430 =E HIn CHInEm-Cm -碱性溶液中:AIn_=1.024 =EIn_(CHInCIn_)酸性溶液中:A HIn =0.002 =EHIn (CHIn +Cn后两式代入第一式0.43-(C CHIn(2 CmcHJ3879pKa -pH lg -4lg1.3879-4.14In 124.有一浓度为2.00 10-3mol/L的有色溶液，在一定波长处，于0.5cm的吸收池中测得其吸收度为0.300,如果在同一吸收波长处，于同样的吸收池中测得该物质的另一溶液的百分透 光率为20%，则此溶