光度分析思考题朗伯比尔定律的物理意义是什么什么是

1、第七章 光度分析思考题朗伯 -比尔定律的物理意义是什么？什么是吸收曲线？什么 是标准曲线？ans ：朗伯 -比尔定律数学表达式：A= （I0/I ）=kbc物理意义 ：当一束平行的单色光通过均匀的某吸收溶液 时，溶液对光的吸收程度吸光度 A 与吸光物质的浓度 c 和光 通过的液层厚度 b 的乘积成正比。吸收曲线 （吸收光谱）：测量某物质的溶液对不同波长单 色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度 A 为纵坐标，得 到的一条曲线。标准曲线（工作曲线）：以溶液浓度 c 为横坐标，吸光度A 为纵坐标，得到的一条通过原点的曲线。摩尔吸光系数的物理意义是什么？ans ：摩尔吸光系数 在数值上等于浓度为 1

2、mol/L ，液层厚度 为 1cm 时有色溶液的吸光度。反映吸光物质对光的吸收能 力，也反映用吸光光度法测定该吸光物质的灵敏度，是选择 显色反应的重要依据。为什么目视比色法可以采用复合光（目光） ，而光度法必须采用单色光？分光光度计是如何获得所需单色光？ans ：目视比色法 是用眼睛观察、 比较溶液颜色深浅以确定物 质含量的方法，目视比色法是比较透射光的强度。 分光光度 法是比较溶液对某一波长光的吸收程度。所以目视比色法可 以采用复合光（日光） ，而分光光度必须采用单色光。分光光度计使用 棱镜或光栅 等单色器获得单色光。符合比尔定律的有色溶液，当其浓度增大后， max ，T，A 和有无变化？有

3、什么变化？ans： max 和不变，T 减小， A 增大。同吸收曲线的肩部波长相比，为什么 max 处测量能在较宽的 浓度范围内使标准曲线呈线性？ ans ：在max 处测量，灵敏度最高， 吸光度随波长的变化较小， 从而对比尔定律的偏离较小。此时入射光光子的能量与被照 射物质粒子的基态和激发态的能量之差非常吻合，无论浓度 大小，有效吸收概率极大，故能在较宽的浓度范围内使吸收 曲线呈线性。两种蓝色溶液，已知每种溶液仅含一种物质，同样条件下用1.00cm 吸收池得到如下吸光度值。 问这两种溶液是否是同一 种吸光物质？解释之。溶液A770nm A 820nm0.622 0.4170.391 0.24

4、0ans ：不是。这两份溶液在两个波长处分别服从朗伯 - 比尔定律，若为同一吸光物质，则在同波长的应相同，得如下四式：A770 ，1=770 bc 1=0.622（1）A820 ，1=820 bc 1=0.417（2）A770 ，2=770 bc 2=0.391（3）A820 ，2=820 bc 2=0.240（4）则（1）/（2）=0.622/0.417=1.49 ，（3）（/ 4 ）=0.391/0.240=1.63 ， 两个比值应相等，而实际不等。所以，这两种物质不含同一吸光 物质。什么是最佳的吸光度范围？此范围的大小取决于什么？测定 时如何才能获得适当的吸光度读数？ ans ；当吸光度

5、 A 为 0.20.8 时光度测量的相对误差较小， 既是最佳的吸光度读数范围。此范围的大小取决于溶液浓度和比色皿厚度，故调整溶 液浓度和比色皿厚度可以获得适当的吸光度读数。光度测量的相对误差为：C/C=0.434 T/T T显色剂的选择原则是 ?什么显色条件指的是哪些条件？如何确定适宜的显色条件？ans ：显色剂的选择原则 ：1 ）摩尔吸光系数要大；2）选择性好；）显色剂组成恒定，化学性质稳定；4）显色剂和待测物质形成的有色化合物的颜色与显色 剂本身颜色有明显的差异。显色条件 是指：溶液的酸度、显色剂用量、显色温度、 显色时间、干扰物质的消除以及溶剂效应等。显色剂 虽然很多，但总是分为几类，其

6、中每一类性质相 近，只要了解显色剂基本性质后，就可以相对固定其他条件， 如仅改变酸度，测量显色溶液的吸光度，就可以找出溶液的 酸度的最佳条件。再比如仅改变显色剂用量，测定显色溶液 的吸光度，就可以找出显色剂用量的最佳条件。什么是三元配合物？什么是胶束增溶分光光度法？涉及它们 的显色反应有哪些特点？ ans ：由一种中心离子和两种配位体形成的配合物称为 三元配 合物 。其中该中心离子能分别与这两种配位体单独发生配位 反应，且该中心离子与一种配位体形成的配合物必须是配位 不饱和的，只有再与另一种配位体配位后，才能满足其中心离子配位数要求。交束增溶分光光度法 ：当在金属离子和显色剂的配位体 系中加入

7、表面活性剂时，由于表面活性剂的增溶、增敏、增 稳和褪色等作用，不仅能使某些原本难溶于水的显色体系可 以在水溶液中测定，而且能大大提高分析的灵敏度，有时还 能提高测定的选择性和改善测量条件。这类方法称为胶束增 溶分光光度法。表面活性剂既含能与水相溶的亲水基，又含有能与油相 溶的亲油基，而配位体多为有机试剂，光度测定又多在水相 中进行，因此胶束增溶分光光度法中表面活性剂在显色反应 中作用是明显的。分光光度计由哪些部分组成？各部分的功能如何？ans ：分光光度计由光源、单色器、样品室、检测器和数据显 示系统组成。光源 ：产生稳定的入射光；单色器 ：靠棱镜或光栅将复合光分解为按波长顺序排列的 单色光；

8、样品室 ：用来盛放比色池，比色池由玻璃或石英制成；检测器 ：是一种光电转换元件，它将通过比色池的光信号 变成可测量的电信号；数据显示系统 ：将可测量的电信号变成吸光度植显示出来。3习题某试液用 2.00cm 比色皿测量时， T=60.0% 。若用 1.00cm 和 3.00cm 的比色皿测量时， T% 及 A 各是多少？ ans ：A=- T=kbc同一溶液， k，c 为定值：A1/A 2= T1/ T2=b 1/b 2 b 1=1.00cm 时：A1=b 1/b 2A2=b 1/b 2（- T2） =1.00/2.00 （- 0.6 ） =0.111T1=10 -A1 =77.4%b 3=3

9、.00cm 时：A3=b 3/b 2A2=b 3/b 2（- T2） =3.00/2.00 （- 0.6 ） =0.333Aabc0.3000.20025.5 1022.94 102 *L /g.cm50 10T3=10 -A3 =46.5%A0.3001.87410苯胺（ C6H5NH 2）与苦味酸（三硝基苯酚）能生成 1 ：1 的 盐-苦味酸苯胺，其 max =359nm ， 359nm =1.25 104L/L/ mol.cmbc25.5 10 （ mol.cm ）。将 0.200g 苯胺试样溶解后定容为 500ml 。取 25.0ml 该溶液与足量苦味酸反应后，转入 250ml 容量瓶

10、。0.200 63.55 350 10 3M s63.553.4010 3ug/cm21.87 104以 MnO 4- 形式测定某合金中锰。溶解 0.500g 合金试样并将 锰全部氧化为 MnO 4-后，溶液稀释至 500ml ，用 1cm 比色 皿在 525nm 处测得该溶液的吸光度为 0.400 ；而另一 1.00 10 -4 mol/LKMnO 4 标准溶液在相同条件下测得的吸光度为0.585 。设 KMnO 4 溶液在此浓度范围服从比尔定律，求合金中 Mn 的百分含量。ans ：A= bc=A/bc=0.585/1.001.00 10 -4 =5.85 10 3L/mol.cmc=A/

11、 b=0.400/5.8510 31.00=6.84 10 -5 mol/L6.84 10 5 54.94Mn%0.51000500100%0.376%并稀释至刻度，再取此反应液 10.0ml 稀释到 100ml 后用1.00cm 比色皿在 359nm 处测得吸光度 A=0.425 ，求此苯胺 试样的纯度。ans ：A= bcc=A/bc=0.425/1.003.40 10 5苯胺%93.1 250 10025 100.21000500100%79.1%1.25 104=3.40 10 -5 mol/L5. 用磺基水杨酸法测定微量铁。标准溶液是由 0.2158g 铁铵钒 NH4Fe（SO4）2

12、.12H2O 溶于水稀释至 500ml 配成的。取适 量标准溶液在 50ml 容量瓶中显色，然后以吸光度 A 为纵坐 标，铁标准溶液毫升数为横坐标，用所得数据绘制标准曲线标液（ ml ）0.02.04.06.08.010.0A0.00.1650.3200.4800.6300.790试样溶液 5.00ml 稀释至 250ml ，再吸取此稀释液 2.00ml ， 在与标准溶液相同条件下显色后，测得吸光度为 0.555 ，求 试样溶液中铁的含量（ g/L ）。ans ：用所得数据绘制标准曲线如下：从曲线上查出：样液 A=0.555 时，相当标液 7.0mlFe%0.215855.85482.1850

13、02.0010007.02505.008.75g/L6. 两种 无色 物 质 X 和 Y， 反应 生 成 一种 在 550nm 处 550nm =450L/ （ mol.cm ）的有色配合物 XY。该配合物的离解 常数是 6.00 10 -4 。当混合等体积的 0.0100mol/L 的 X和Y溶液时，用 1.00cm 吸收池在 550nm 处测得的吸光度应是多 少？ans：XY = X + Y0.00500-x x x2k x 6.00 10 4 0.00500 x2 4 4 x2 6.00 10 4 x 0.00500 6.00 10 4 0解得： x=1.46 10-3CXY=0.005

14、00-1.46 10 -3=3.54 10 -3 mol/LA= bc=450 1.00 3.54 10 -3 =1.597. 某钢铁样含镍约 0.12% ，拟用丁二肟作显色剂进行光度测定 （配合物组成比 1 ： 1 ，=1.3 10 4（ L/mol.cm ）。试样溶解 后需转入 100ml 容量瓶，冲稀至刻度后方能用于显色反应， 若显色时含镍溶液又将被稀释 5 倍。问欲在 470nm 用 1.00cm 吸收池测量时的测量误差最小， 问应称取试样约多少 克？ans ：测量误差最小时： A=0.434c=A/ b=0.434/1.3 10 41.00=3.34 10 -5 mol/LW=5 3

15、.34 10 -5 （ 100/1000 ）58.69/0.12% 0.8g8. 在 1.00cm 比色皿中测得如下数据溶液浓度A 415nmA 455nmTi（IV）-H 2O2 配合物1.00 10-3mol/L0.8050.465V（V）-H 2O2 配合物1.00 10-2mol/L0.4000.600钛钒合金试样溶液未知0.6850.513若钛矾未知试样溶液是由 1.00g 钛矾合金经溶解后在一定条 件下与过量 H2O2 反应后稀释至 100ml 所得，求此合金中钛、 矾的百分含量。ans ：据题意可求出：415 ，Ti =A/bc=0.805/1.00 1.00 10 -3 =80

16、5 mol/L415 ，V =A/bc=0.400/1.001.00 10 -2=40.0 mol/L455，Ti=A/bc=0.465/1.00 1.00 10 -3=465 mol/L 455 ，Vi =A/bc=0.600/1.00 1.00 10 -2 =60.0 mol/L 由 A 具有加和性得：0.685= 415 ，Tibc Ti+ 415 ，Vbc V=805 1.00 CTi+40.0 1.00 CV0.513= 455 ，Tibc Ti+ 455 ，Vbc V=465 1.00 CTi+60.0 1.00 CV解方程得：CTi=6.93 10-4 mol/LCV=3.18 10-3 mol/L Ti%=6.93 10-4 47.88 100/1000/1.00=0.332%V%=3.18 10 -3 50.94 100/1000/1.00=1.62%9. 设有混合物含 X 和 Y 两种组分。已知 X 在波长1和2 处的 1=1.80 10 3L/ （ mol.cm ）和2=2.80 10 4L/（ mol.cm ），Y 在这两个波长处的 1=2.04 10 4L/ （ mol.cm ）和2=3.13 102L/ （mol.cm ）。相同液层厚度（ b=1.00cm ）的混合物溶 液在1 处测得的吸光度为 0.301 ，在2 处测得的吸