仪器分析紫外可见分光光度法解析
第7章紫外可见光谱分析
教学时数：5学时
教学要求：
l、掌握有机化合物的紫外-可见吸收光谱。
2、理解分子吸收光谱与物质结构的关系。
3、理解紫外分光光度计的基本组成及主要性能和测定方法。
4、了解紫外-可见分光光度法在工业生产和科学研究中的应用。
教学重点与难点：
重点：分子吸收光谱原理，吸收定律（比耳定律），影响吸收谱带的因素，溶剂效应，有机化合物结构推断，单组分、多组分定量分析。
难点：用经验规则计算 max
7-1分析光谱概述
通常指的紫外光谱主要是近紫外（200-400nm）和部分可见光区（400-800nm）的光；这些光的能量相当于共价健电子和共轭分子的价电子跃迁，故又称电子光谱，或紫外可见光谱。
UV-VIS是研究物质在紫外，可见光区的分子吸收光谱的分析方法，由于价电子跃迁时所需能量在紫外，可见区，所以UV-VIS是研究推断化合物结构以及进行成分分析的重要手段。
一、分子光谱的产生
分子光谱包括电子光谱、振动、转动光谱。
E分子=Ee+Ev+Er+E平动+……
E≈Ee+Ev+Er
所以：1、紫外，可见光谱研究的是电子光谱。
2、其分析的基本原理是建立在Larmbet-Beer定律上。
其中λmax εmax 为定性分析的重要参数。
A=εbc 定量分析的依据
比吸收系数E1%=10×ε/M
二、UV-VIS主要研究对象
凡所产生π-π*，n-π*跃迁的有机化合物在紫外，可见都有吸收，故其主要是研究含共轭双键的化合物。
7-2 化合物电子光谱的产生
一、电子跃迁的类型
根据分子轨道理论，当原子形成分子时，原子轨道将重新进行线性组合而形成分析轨道。
*轨道的能量
σ<π 轨道的极性n>π*>π>σ* 关于“极性”：根据光电子能谱中的解释如下： 电子进入成键轨道，键能增强，键距缩短，极性减弱； 电子进入反键轨道，键长伸长，偶极距增加，极性增加。 即轨道的极性是电子云相互集中生成或相互分离的结果。 1、σ-σ*跃迁 跃迁时所需λ<200nm，发生在真空紫外区（空气中N2、O2、CO2有吸收），为饱和烃中C-C、C-H（λ=125nm）的吸收，由于技术困难，应用较少。 由于σ-σ*跃迁的化合物在200~1000 nm内无吸收，故此类化合物，如己烷，环己烷等常作为紫外光谱测定中的溶剂。 2、n-σ*跃迁 近紫外区，含有未共用电子，如：-OH，-NH2，-SH，-X等。如CH3OH 3、π—π*跃迁 一般发生在近紫外区，含有双键或共轭双键。为强吸收，ε>104。 当有共轭双键存在时，由于形成大π键，使吸收峰红移。 4、n—π*跃迁 发生在近紫外可见区，含双键基团中连有杂原子。当杂原子（如O，H）直接与双键相联，如，其中杂原子上孤对电子向反键轨道跃迁。会发生n—π*跃迁。特点是ε小(<100)，谱带强度弱，属禁阻跃迁。 5、电荷迁移跃迁 内氧化—还原过程，谱带较宽，吸收强度大。 二、几个常用术语 1、生色团 能吸收紫外、可见光而产生电子跃迁的基团。一般分子结构中含有π键，（双键或叁键），可产生π—π*、n—π*跃迁。 2、助色团 指含有非键电子（孤对电子）的基团。它们本身不能吸收λ＞200nm的光，但与生色团相互作用，可产生红移并使吸收增加。 解释：为什么引入助色团会产生红移，可从键的极性方向解释。 孤对电子对极性强的轨道的影响远比对极性弱的轨道影响大。另：有些书上是这样解释的。 给电子的稳定异构效应，是π*能量升高。亲电诱导效应（-I）是n能量降低。 3、红移和蓝移 4、弱带与强带增色与减色效应ξ增加为增色效应 凡ξ＞104为强带，ξ＜103 为弱带。 三、紫外吸收带 紫外吸收峰出现的波长范围与强度，与化合物的结构有关，一般把吸收带分为K带、R带、B带和E带，从吸收带可推测化合物分子结构信息，进行解析光谱。 1、K带 由π—π*跃迁产生的吸收带，λ=210-250nm 特征：ξ＞104随共轭双键增加，发生红移的同时，且产生增色效应，ε著增大。 2、R带 由n—π*跃迁产生的吸收带，由等基团上的双键与杂原子上孤对电子共轭产生的吸收带的总称。 特征：为一弱吸收，若有强吸收峰在附近时，可红移或掩盖。使用极性溶剂时，随极性增强发生蓝移。 3、B带 由闭合环状共轭双键π—π*跃迁产生的，B带为芳香族（包括杂环芳香族）化合物的特征吸收带。由苯环的骨架振动与苯环内的π—π*重迭所引起。 特征：Ⅰ为一弱吸收 Ⅱ在气态或非极性溶剂中，有许多精细结构 Ⅲ在极性溶剂中，精细结构消失成一宽峰，苯被取代时，细微结构也会消失。 若芳香族化合物中同时出现K带、B带、R带。则λR＞λB＞λK IR＜IB＜IK 4、E带 E带也是芳香族化合物的特征吸收，由苯环中三个烯双键的π—π*跃迁所引起的，分为E1、E2带。 当苯环上有发色团取代并与苯环共轭时，E2与K带合并且长移，B带红移。 ①若苯环上有助色团取代时，E2红移，但λ<210nm ，由此可推断化合物 结构。 四、有机化合物的紫外、可见光谱 1、饱和烃及其衍生物 含σ-σ*（n-σ*），产生的光谱在紫外区，故仅含σ-σ*跃迁的化合物，如环己烷、乙烷、庚烷等是测定紫外吸收的良好溶剂。 2、不饱和有机化合物 含π电子，产生π—π*跃迁，其吸收光谱出现在紫外可见区。 ①孤立双键 ②共轭双键 随共轭程度的增强，λ长移且吸收程度增强。 3、羰基化合物 当羰基与助色团直接相连时，由于n电子与π共轭，将使π—π*跃迁红移，n —π*跃迁蓝移。 4、苯及其衍生物 苯有三个吸收带，由π—π*跃迁引起。有取代基时，对三个吸收带都有影响。 所以，对E1影响不大，对E2 B带影响基本一致。 5、稠环芳烃 与上述情况相似，杂环芳环与相应的碳环相似。 溶剂极性对吸收带位置的影响： 化合物在溶液中的紫外吸收光谱易受剂的影响，而改变其吸收带的位置（红移或蓝移）与吸收强度（ε变化）而且对吸收带的位移影响更为显著。 1、n—π*跃迁 由于羧基的n轨道电子在基态时，氧原子处于定域状态，当激发成π*轨道，电子向碳原子一方发生跃迁，即对n—π*跃迁来说，于激发态相比，基态为极性结构。 由于基态比激发态的极性大，因此羧基氧上的未共用电子基态时，容易与极性溶剂稳定化，使△E增强，吸收带发生蓝移。 1、π—π*跃迁 对于π—π*跃迁，则是π电子从电子云密集在C-O键之间的基态，向着电子云完全分开的激发态进行跃迁：原有的激发态的极性比基态极性大，故在极性溶剂中，激发态较易被溶剂稳定化，而使能量△E降低，吸收带红移。 因此，在溶解度允许范围内，尽可能采用极性小的溶剂以减小溶剂效应。 3．溶剂极性对互变异构体光谱特性的影响 五、溶剂对电子光谱的影响 1、溶剂对电子光谱的影响比较复杂，改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化。 ①溶剂的极性由非极性到极性时，精细结构消失，吸收带变向平滑。 ②最大吸收波长的变化，当溶剂由非极性到极性变化时，n—π*产生的吸收紫移，π—π*产生的吸收红移。故测定时必须注意溶剂。 2、溶剂的选择 ③尽量选用低极性溶剂； ④溶解性能好，且形成的溶液具有良好的化学和光化学稳定性； ⑤在样品的吸收光谱区无明显吸收 7—3紫外及可见分光光度计 一、主要组成部分 通常都由五部分组成，光源（辐射源）→单色器→吸收池→检测器→信号显示器（读数指示器） 二、分光光度计的类型 分为三类：即单光束分光光度计、双光束分光光度计、双波长分光光度计1、单波长分光光度计单光束分光光度计 双光束分光光度计 2、双波长分光光度计 测定波长 参比波长 因两个不同波长的光通过同一吸收池，可以消除因吸收池参数不同、位置不同、污垢以及制备参比溶液带来的误差，提高准确度。 双波长分光光度计对高浓度试样 多组分混合试样 混浊试样 相互干扰的混合试样 等不仅方法简单，且精确度高。 详见P65表4-7 7-4 有机化合物紫外最大吸收波长的推算 目前UV-VIS主要用于有机化合物的定性定量分析以及结构分析，但对于 大多数简单官能团来说，特征性不强，但对于含不饱和键的化合物来说，可用于鉴定共轭生色团，依此推断化合物的结构，若再配合红外，核磁共振，则可得到比较全面的信息，所以它是一种十分有用的辅助方法。 当推断化合物可能的结构时，通常是根据经验公式计算次化合物的最大吸收波长λmax，并与实测值进行比较，然后确认其结构。 常用的经验规则有： 一、Woodward规则 1、计算对象:共轭二烯、多烯烃、α、β不饱和醛酮。 不适用于芳香系统和交叉体系 2、计算方法 将化合物分为母体和取代基两部分 （一）二烯烃及多烯烃 注：两种同时存在时，选择波长较大者为母体 取代基基数备注 增加一个共轭双键30 指与直接与共轭体系有关的因素 环外双键 5 指与共轭体系有关者，孤立双键 不计算在内 -R 5 -OR 6 -SR 30 -X(Cl、Br) 5 -NR2 60 （二）不饱和羰基化合物 基本结构:-C=C-C=C-C=O X 母体或取代基基本值 链状或三元以上环状（环己酮）215nm 五元环状215-13=202nm α、β不饱和醛X=H 215-6=209nm 酯、酸X=OH、OR 215-22=193nm 共轭双键增加值30nm 环外双键5nm 同环二烯39nm -OH α位：35nm，β位：30nm，γ以上：50nm 烷基α位：10nm，β位：12nm，γ以上：18nm -OAC 6nm -Cl α位：15nm，β位：12nm -Br α位：25nm，β位：30nm -SR β位：85nm -NR2 β位：95nm 二、scott规则 用以计算芳香族羰基的衍生物 母体为O R Z 基本值为R C Z Z为烷基或环残基246nm Z=H 250nm Z=OH、OR 230nm 取代基：-R（烷基或环残基）邻3、间3、对10 -R =OH、OR 邻间7、对25 -R=O-（酚钠盐）邻11、间20、对78 -R=Cl邻间0、对10 -R=Br 邻间2、对15 -R=NH2邻间13、对58 7-5 紫外吸收光谱的应用 一、定性分析 主要根据光谱图提供的数据参数，如：λmax，λmin吸收系数ε等，作为定性的依据； 1、光谱的一致性 将试样与标准品用同一溶剂配成相同浓度的溶液,分别测其吸收光谱, 比较光谱图是否完全一致 2、比较最大吸收波长λmax及摩尔吸光系数λmax或不分吸收系数λ max的一致性 紫外吸收光谱是由分子中的发色团决定的，若两种不同的化合物有 相同的发色团，往往导致不同分子结构产生相似的紫外光谱，即λ max相似，但εmax或E1cm 1%λmax则可区别 3、比较吸光度比值的一直性 如；维生素B2在稀醋酸中λmax分别是267nm，375nm及444nm，相同浓度的吸光度比值为； A375/A257=0.314-0.333 A444/A267=0.364-0.388 三、有机化合物构型和构象的测定 1、化合物的构型 化合物中若有两个发色团产生共轭效应，若这两个发色团由于立体阻 碍它们在同一平面上，就会影响共轭效应； 2、互变异构 3、构系 二、定量分析 依据；A=εbc 单一组分的测定 1、标准曲线法 2、标准加入法 3、标准比较法 二、多组分混合物的测定 1、混合物中二组分吸收峰不干扰，相当于单组分测定 2、两组分的光谱部分重叠 3、二组分光谱重叠 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≈ 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基本原理 紫外可见分光光度法基本原理透射比和吸光度当一束平行光通过均匀的溶液介质时光的一部分被吸收一部分被器皿反射。设入射光强度为I0吸收光强度为Ia 透射光强度为It反射光强度为Ir则在进行吸收光谱分析中被测溶液和参比溶液是分别放在同样材料及厚度的两个吸收池中让强度同为I0的单色光分别通过两个吸收池用参比池调节仪器的零吸收点再测量被测量溶液的透射光强度所以反射光的影响可以从参比溶液中消除则上式可简写为透射光强度It与入射光强度I0之比称为透射比亦称透射率用T表示则有: 溶液的T越大表明它对光的吸收越弱反之T 越小表明它对光的吸收越强。为了更明确地表明溶液的吸光强弱与表达物理量的相应关系常用吸光度A表示物质对光的吸收程度其定义为: 则A值越大表明物质对光吸收越强。T及A都是表示物质对光吸收程度的一种量度透射比常以百分率表示称为百分透射比T吸光度A为一个无因次的量两者可通过上式互相换算。朗伯-比耳定律朗伯-比耳定律Lambert-Beer是光吸收的基本定律俗称光吸收定律是分光光度法定量分析的依据和基础。当入射光波长一定时溶液的吸光度A是吸光物质的浓度C及吸收介质厚度l吸收光程的函数。朗伯和比耳分别于1760年和1852年研究了这三者的定量关系。朗伯的结论是当用适当波长的单色光照射一固定浓度的均匀溶液时A与l成正比其数学式为: A kl 此即称为朗伯定律k为比例系数而比耳的结论是当用适当波长的单色光照射一固定液层厚度的均匀溶液时A与C成正比其数学表达式为: 此即称为比耳定律k称为比例系数合并上述k的数值取决于吸光物质的特性外其单位及数值还与C和l所采用的单位有关。l通常采用cm为单位并用b表示。所以k的单位取决C采用的单位。当C采用重量单位g/L时吸收定律表达为: a称为吸光系数单位为当C采用摩尔浓度mol/L时吸收定律表达为: ε称摩尔吸光系数单位为有时在化合物的组成不明的情况下物质的摩尔质量不知道 质谱分析习题 一、简答题 1．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的作用及原理。 2．双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率? 3．试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点? 4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。 5．试述化学电离源的工作原理。 6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？ 7．如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？ 8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？ 9．如何实现气相色谱－质谱联用？ 10．试述液相色谱－质谱联用的迫切性。 二、选择题 1．3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: ( ) A 1和4 B 2和3 C 5和6 D 2和3 2．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是（） A 100:1.1 B 100:2.2 C 100:3.3 D 100:4.4 3．下列化合物含 C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( ) A C6H6 B C6H5NO2 C C4H2N6O D C9H10O2 4．在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? ( ) 5．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （） A 化学电离源 B 电子轰击源 C 高频火花源 D B或C 6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为 ( ) A 醚 B 醇 C 胺 D 醚或醇 7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z 57（100%），m/z 29（27%）及m/z 43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为 ( ) A (CH3)2CHCOOC2H5 B CH3CH2COOCH2CH2CH3 C CH3(CH2)3COOCH3 D CH3COO(CH2)3CH3 8．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( ) A 苯 > 共轭烯烃 > 酮 > 醇 B 苯 > 酮 > 共轭烯烃 > 醇 C 共轭烯烃 > 苯 > 酮 > 醇 D 苯 > 共轭烯烃 > 醇 > 酮 9．化合物在质谱图上出现的主要强峰是（） A m/z 15 B m/z 29 C m/z 43 D m/z 71 10．溴己烷经 均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为： ( ) A m/z 93 B m/z 93和m/z 95 C m/z 71 D m/z 71和m/z 73 11．在C2H 5F 中，F对下述离子峰有贡献的是 ( ) 紫外-可见分光光度法 1简述 紫外-可见分光光度法是在190-80Onm波长范围内测定物质的吸光度，用于鉴别、杂质检查和含量测定的方法。 定量分析通常选择物质的最大吸收波长处测出吸光度，然后用对照品或吸收系数求算出被测物质的含量，多用于制剂的含量测定；对已知物质定性可用吸收峰波长或吸光度比值作为鉴别方法；若该物质本身在紫外光区无吸收，而其杂质在紫外光区有相当强度的吸收，或杂质的吸收峰处该物质无吸收，则可用本法作杂质检查。 物质对紫外辐射的吸收是由于分子中原子的外层电子跃迁所产生，因此，紫外吸收主要决定于分子的电子结构，故紫外光谱又称电子光谱。有机化合物分子结构中如含有共轭体系、芳香环等发色基团，均可在紫外区（200~400nm）或可见光区（400~850nm）产生吸收。通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长范围为 190~900nm。 紫外吸收光谱为物质对紫外区辐射的能量吸收图。朗伯-比尔（Lambert-Beer） 定律为光的吸收定律，它是紫外-可见分光光度法定量分析的依据，其数学表达式为： 1 A=log =ECL 式中A为吸光度； T为透光率； E为吸收系数； C为溶液浓度； L为光路长度。 如溶液的浓度（C）为1%（g/ml），光路长度（L）%lcm，相应的吸光度即为吸收系数以E；Cm表示。如溶液的浓度（C）为摩尔浓度（mol/L），光路长度为lcm 时，则相应有吸收系数为摩尔吸收系数，以表示。 2仪器 紫外-可见分光光度计主要由光源、单色器、样品室、检测器、记录仪、显示系 统和数据处理系统等部分组成。 为了满足紫外-可见光区全波长范围的测定，仪器备有二种光源，即氘灯和碘钨灯，前者用于紫外区，后者用于可见光区。 单色器通常由进光狭缝、出光狭缝、平行光装置、色散元件，聚焦透镜或反射镜等组成。色散元件有棱镜和光栅二种，棱镜多用天然石英或熔融硅石制成，对200~400nm波长光的色散能力很强，对600nm以上波长的光色散能力较差，棱镜色散所得的光谱为非匀排光谱。光栅系将反射或透射光经衍射而达到色散作用，故常称为衍射光栅，光栅光谱是按波长作线性排列，故为匀排光谱，双光束仪器多用光栅为色散元件。 检测器有光电管和光电倍增管二种。 紫外-可见分光光度计依据其结构和测量操作方式的不同可分为单光束和双光束分光光 度计二类。单光束分光光度计有些仍为手工操作，即固定在某一波长，分别测量比较空白、样品或参比的透光率或吸收度，操作比较费时，用于绘制吸收光谱图时很不方便，但适用于单波长的含量测定。双光束分光光度计藉扇形镜交替切换光路使分成样品（S）和参比（R）两光束，并先后到达检测器，检测器信号经调制分离成两光路对应信号，信号的比值可直接用记录仪记录，双光束分光光度计操作简单，测量快速，自动化程度高，但作含量测定时，为求准确起见，仍宜用固定波长测量方式。 3 紫外-可见分光光度计的检定 3.1 波长准确度 3.1.1 波长准确度的允差范围紫外-可见分光光度计波长准确度允许误差，紫外区为 ±1.0nm，500nm处吃.0nm，700nm处±4.8nm。 3.1.2 波长准确度检定方法 3.1.2.1 用低压汞灯检定关闭仪器光源，将汞灯（用笔式汞灯最方便）直接对准进光狭缝，如为双光束仪器，用单光束能量测定方式，采用波长扫描方式，扫描速度慢”（如 I5nm/min ）、响应快”、最小狭缝宽度（如0.1 nm）、量程0~100%，在200~800nm范围内单方向重复扫描3次，由仪器识别记录各峰值（若仪器无峰检测” 功能，必要时可对指定波长进行“单峰”扫描）。 单光束仪器以751G型为例，可将选择开关放在X）.1位置，透光率读数放在100 （或选择开关放在X，透光率放在10）,关小狭缝，打开光闸门，缓缓转动波长盘，寻找汞灯546.07nm峰出现的位置，若与波长读数不符，应调节仪器左侧准直镜的波长调整螺丝，如 <501> 紫外-可见分光光度法1 质谱分析法 1. 质谱仪由哪几部分组成？各部分的作用是什么？（划出质谱仪的方框示意图） 由进样系统、离子源、质量分析器、离子检测器和记录器组成，此外还有真空系统和电气系统等辅助设备。 进样系统：高效重复地将样品引入到离子源，并且不能造成真空度的降低。 离子源：将进样系统引入的气态样品分子转化为离子 质量分析器：将离子源产生的离子按荷质比大小分开 离子检测器：将从质量分析器出来的只有10-9~10-12A的微小离子流加以接收、放大，以便记录。 记录器：记录实验数据和图谱等 2. 在质谱分析中，较常遇到的离子断裂方式有哪几种？ 单纯开裂、重排与消除、复杂开裂和双重开裂 4. 有一束含有不同值的离子通过一个具有固定狭缝位置和恒定加速电压V的质谱仪单聚焦磁分析器，磁场H由小到大扫描，首先通 过出口狭缝而被检测的是最小还是最大的离子？为什么？ 答案: 最小值的离子。 5. 用质谱法对四种化合物的混合物进行定量分析，它们的分子量分别为260.2504，260.2140，260.1201和260.0922，若以它们的分子离子 峰作为分析峰，需多大分辨率的质谱仪？ 答案: 9322。 6. 试计算下列分子的（M+2）与 M 峰之强度比： ① C 2H 5Br ； ② C 6H 5Cl ； （忽略13C 、2H 的影响）。 答案:①1:1；②1:3； 7. 试计算下列化合物的（M+2）/M 和（M+4）/M 峰之强度比： ① C 7H 6Br 2； ② CH 2Cl 2； ③ C 2H 4BrCl （忽略13C 、2H 的影响）。 答案: ①2:1和1:1；②6:9和1:9；③4:3和1:3。 8. 解释下列化合物质谱中某些主要离子的可能断裂途径： ① 丁酸甲酯质谱中的 43、59、71、74； ② 乙基苯质谱中的 91、92； ③ 庚酮-4质谱中的 43、71、86； ④ 三乙胺质谱中的 30、58、86。 m/z=86为 断裂 m/z=86 H 3C 2(C 2H 5)3N (C 2H 5)2H 2 第五章紫外—可见分光光度法 一．教学内容 1．紫外－可见吸收光谱的产生（分子的能级及光谱、有机物及无机物电子能级跃迁的类型和特点） 2．吸收定律及其发射偏差的原因 3．仪器类型、各部件的结构、性能以及仪器的校正 4．分析条件的选择 5．应用（定性及结构分析、定量分析的各种方法、物理化学常数的测定及其它方面的应用 二．重点与难点 1．比较有机化合物和无机化合物各种电子跃迁类型所产生吸收带的特点及应用价值 2．进行化合物的定性分析、结构判断 3．定量分析的新技术（双波长法、导数光谱法、动力学分析法） 4．物理化学常数的测定 三．教学要求 1．较为系统、深入地掌握各种电子跃迁所产生的吸收带及其特征、应用2．熟练掌握吸收定律的应用及测量条件的选择 3．较为熟练仪器的类型、各组件的工作原理 4．运用各种类型光谱及的经验规则，判断不同的化合物 5．掌握定量分析及测定物理化学常数的常见基本方法 6．一般掌握某些新的分析技术 四．学时安排5学时 研究物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱的分析方法称 为紫外 -可见分光光度法。紫外—可见分光光度法是利用某些物质的分子吸收200 ~ 800 n m光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。 第一节紫外—可见吸收光谱 一、分子吸收光谱的产生 在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种运动能量都是量子化的，并对应有一定能级。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级，在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。 若用△E 电子、△E 振动 、△E 转动 分别表示电子能级、振动能 级转动能级差，即有△E 电子△E 振动 △E 转动 。处在同一电子 能级的分子，可能因其振动能量不同，而处在不同的振动能级上。当分子处在同一电子能级和同一振动能级时，它的能量还会因转动能量不同，而处在不同的转动能级上。所以分子的总能量可以认为 是这三种能量的总和：E 分子=E 电子 + E 振动 +E 转动 当用频率为的电磁波照射分子，而该分子的较高能级与较低能级之差△E恰好等于该电磁波的能量h时，即有 △ E = h（h为普朗克常数） 此时，在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级；在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射的电磁波照射分子，将照射前后光强度的变化转变为电信号，并记录下来，然后以波长为横坐标，以电信号（吸光度A）为纵坐标，就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。 二、分子吸收光谱类型 紫外-可见分光光度法 1 简述 紫外-可见分光光度法是在190-800nm 波长范围内测定物质的吸光度，用于鉴别、杂质检查和含量测定的方法。 定量分析通常选择物质的最大吸收波长处测出吸光度，然后用对照品或吸收系数求算出被测物质的含量，多用于制剂的含量测定；对已知物质定性可用吸收峰波长或吸光度比值作为鉴别方法；若该物质本身在紫外光区无吸收，而其杂质在紫外光区有相当强度的吸收，或杂质的吸收峰处该物质无吸收，则可用本法作杂质检查。 物质对紫外辐射的吸收是由于分子中原子的外层电子跃迁所产生，因此，紫外吸收主要决定于分子的电子结构，故紫外光谱又称电子光谱。有机化合物分子结构中如含有共轭体系、芳香环等发色基团，均可在紫外区（200~400nm ）或可见光区（400~850nm ）产生吸收。通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长范围为190~900nm 。 紫外吸收光谱为物质对紫外区辐射的能量吸收图。朗伯-比尔（Lambert-Beer ）定律为光的吸收定律，它是紫外-可见分光光度法定量分析的依据，其数学表达式为: A=log T 1=ECL 式中 A 为吸光度; T 为透光率; E 为吸收系数; C 为溶液浓度; L 为光路长度。 如溶液的浓度（C ）为1%（g/ml ），光路长度（L ）为lcm ，相应的吸光度即为吸 收系数以%11cm E 表示。如溶液的浓度（C ）为摩尔浓度（mol/L ），光路长度为lcm 时，则相应有吸收系数为摩尔吸收系数，以ε表示。 2 仪器 紫外-可见分光光度计主要由光源、单色器、样品室、检测器、记录仪、显示系 统和数据处理系统等部分组成。 为了满足紫外-可见光区全波长范围的测定，仪器备有二种光源，即氘灯和碘钨灯，前者用于紫外区，后者用于可见光区。 单色器通常由进光狭缝、出光狭缝、平行光装置、色散元件，聚焦透镜或反射镜等组成。色散元件有棱镜和光栅二种，棱镜多用天然石英或熔融硅石制成，对200~40Onm波长光的色散能力很强，对600nm以上波长的光色散能力较差，棱镜色散所得的光谱为非匀排光谱。光栅系将反射或透射光经衍射而达到色散作用，故常称为衍射光栅，光栅光谱是按波长作线性排列，故为匀排光谱，双光束仪器多用光栅为色散元件。 检测器有光电管和光电倍增管二种。 紫外-可见分光光度计依据其结构和测量操作方式的不同可分为单光束和双光束分光光度计二类。单光束分光光度计有些仍为手工操作，即固定在某一波长，分别测量比较空白、样品或参比的透光率或吸收度，操作比较费时，用于绘制吸收光谱图时很不方便，但适用于单波长的含量测定。双光束分光光度计藉扇形镜交替切换光路使分成样品（S）和参比（R）两光束，并先后到达检测器，检测器信号经调制分离成两光路对应信号，信号的比值可直接用记录仪记录，双光束分光光度计操作简单，测量快速，自动化程度高，但作含量测定时，为求准确起见，仍宜用固定波长测量方式。 3 紫外-可见分光光度计的检定 3.1 波长准确度 3.1.1 波长准确度的允差范围紫外-可见分光光度计波长准确度允许误差，紫外区为±1.0nm，500nm处±2.0nm，700nm处± 4.8nm。 3.1.2 波长准确度检定方法 3.1.2.1 用低压汞灯检定关闭仪器光源，将汞灯（用笔式汞灯最方便）直接对准进光狭缝，如为双光束仪器，用单光束能量测定方式，采用波长扫描方式，扫描速度“慢”（如l5nm/min）、响应“快”、最小狭缝宽度（如0.lnm）、量程0~100%，在200~800nm范围内单方向重复扫描3次，由仪器识别记录各峰值（若仪器无“峰检测”功能，必要时可对指定波长进行“单峰”扫描）。 第四章紫外可见分光光度法 单选题： 1. 有色络合物的摩尔吸光系数，与下面因素中有关系的量是： （1）比色池厚度；（2）有色络合物浓度；（3）吸收池材料；（4）入射光波长。 2. 在紫外吸收光谱曲线中，能用来定性的参数是： （1）最大吸收峰的吸光度；（2）最大吸收峰的波长；（3）最大吸收峰处的摩尔吸光系数；（4）最大吸收峰的波长及其摩尔吸光系数。 3. 物质与电磁辐射相互作用后，产生紫外-可见吸收光谱，这是因为： （1）分子的振动；（2）分子的转动；（3）原子核外层电子的跃迁；（4）原子核内层电子的跃迁。 4. 紫外吸收光谱中R吸收带是下列哪一跃迁产生的？ （1）n→π*；（2）π→π*；（3）σ→σ*；（4）n→σ*。 5. 下列有机化合物紫外吸收波长λmax最长的是： （1）C2H6；（2）C2H4；（3）CH2=CH-CH=CH2；（4）CH2=CH-CH=CH-CH=CH2。 6. 异丙叉丙酮CH3-CO-CH=C(CH3)-CH3的n→π*跃迁谱带在（）中的波长最长： （1）水；（2）甲醇；（3）丙酮；（4）正己烷。 7. 助色团对谱带的影响是使谱带： （1）波长变长；（2）波长变短；（3）波长不变；（4）谱带蓝移。 8. 测定纯金属钴中微量锰时，在酸性溶液中，用KIO4氧化Mn2+为MnO4-后进行光度测定。若用纯金属锰标液在同样条件下作工作曲线，那么，工作曲线的参比溶液应为： （1）含钴的溶液；（2）含钴和KIO4的溶液；（3）含锰且加KIO4的溶液；（4）蒸馏水。 9. 测定纯金属钴中微量锰时，在酸性溶液中，用KIO4氧化Mn2+为MnO4-后进行光度测定。这时测定试样金属钴中的锰含量时，其参比溶液应选择为： （1）KIO4溶液；（2）蒸馏水；（3）EDTA水溶液；（4）不含KIO4的试样溶液。 10. 用异烟酸-吡唑啉酮光度法测定CN-含量时，测得cM浓度的透光率为T。当CN-浓度由cM变为0.5cM时，在同样测量条件下的透光率应为： （1）T1/2；（2）T2；（3）T3；（4）T4。 11. 用异烟酸-吡唑啉酮光度法测定CN-含量时，测得cM浓度的透光率为T。当 1、 某有机化合物（M=140）其质谱图中有m /z 分别为83和57的离子峰，试问下述哪种结构式与上述质谱数据相符合，原因？。 （1） （2） 2、 某一液体的化学式为C 5H 12O ，bp 138℃，质谱数据如下图所示，试推测其结构。 3、在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? 为什么？ A ． ；B ． ；C ．；D ．。 4、化合物C O CH 3C 3H 7 在质谱图上出现的主要强峰是（ ），为什么？ A. m/e 15 B.m/e 29 C.m/e 43 D.m/e 71 5、指出下列的哪种说法是不正确的？( ) A. 分子离子峰的质量数一定符合“氮律”； B ．不符合“氮律”的峰，一定不是分子离子峰； C ．符合“氮律”的峰， 一定是分子离子峰； D ．发生麦氏重排所产生的离子峰也符合“氮律”。 6. 一种酯类(M =116), 质谱图上在m /z 57(100%), m /z 29(27%)及m /z 43(27%)处均有离子峰, 初 步推测其可能结构如下, 试问该化合物结构为( )？为什么？请写出分析过程。 (A) (CH 3)2CHCOOC 2H 5 (B) CH 3CH 2COOCH 2CH 2CH 3 (C) CH 3(CH 2)3COOCH 3 (D) CH 3COO(CH 2)3CH 3 7质谱方程式： ；由质谱方程式可知：在固定狭缝位置，固定加速电压的质谱仪中，当进行磁场扫描时，随着磁场强度H 的增加，质核比 z m （大还是小）的先通过，在电压扫描时，随着电压V 的增大， z m （大还是小）的先通过。 8、某有机分子的IR 谱在3030，2930/2850，750，700，550cm -1 处有吸收峰； MS 谱如下所示，经解析，其结构式应为________。为什么？ CH 2.Cl A. CH 2.Br B. CH 3Br C. CH 3Br D. CH 3Br E. 170 65 91 172 51 m/z紫外可见分光光度法
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(完整word版)紫外-可见分光光度法
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光度，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λmin。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含量。 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，常使用高氯酸钬溶液校正双光束仪器，以 10%高氯酸溶 液为溶剂， 配制含氧化钬 （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，应符合表中的规定。 波长/nm 吸收系数（ E1cm ）的规定值 吸收系数（ E1cm ）的许可范围
1% 1%
235（最小） 257（最大） 313（最小） 350（最大） 124.5 144.0 48.6 106.6 105.5～108.5
123.0～126.0 142.8～146.2 47.0～50.3
3.杂散光的检查 可按下表所列的试剂和浓度，配制成水溶液，置 1cm 石英吸收池中， 在规定的波长处测定透光率，应符合表中的规定。 试剂 碘化钠 亚硝酸钠 浓度/%（g/ml） 测定用波长/nm 1.00 5.00 220 340 透光率/% ＜0.8 ＜0.8
对溶剂的要求 含有杂原子的有机溶剂，通常均具有很强的末端吸收。因此，当作溶剂使用时，它们的 使用范围均不能小于截止使用波长。例如甲醇、乙醇的截止使用波长为 205nm。另外，当溶 剂不纯时，也可能增加干扰吸收。因此，在测定供试品前，应先检查所用的溶剂在供试品所 用的波长附近是否符合要求，即将溶剂置 1cm 石英吸收池中，以空气为空白（即空白光路
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新增简述。
1北京化工大学仪器分析答案之质谱
紫外可见分光光度法
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《仪器分析》课后作业-质谱分析