紫外-可见分光光度和红外光谱法习题及参考答案
一、填空题
1、分子内部的运动方式有三种,即:、和,相应于这三种不同的运动形式,分子具有能级、能级和
能级。
2、折射率是指光线在速度与在速度的比值。当温度、光波波长固定后,有机化合物折射率主要决定于物质的和。通过折射率可以测定出、以及等。
3、饱和碳氢化合物分子中只有键,只在产生吸收,在200-1000nm范围内不产生吸收峰,故此类化合物在紫外吸收光谱中常用来做。
4、在中红外光区中,一般把4000-1350cm-1区域叫做,而把1350-650区域叫做。
5、在有机化合物中,常常因取代基的变更或溶剂的改变,使其吸收带的最大吸收波长发生移动,向长波方向移动称为___________,向短波方向移动称为___________。
6、在朗伯—比尔定律I/I o= 10-abc中, I o是入射光的强度, I是透射光的强度, a是吸光系
数, b是光通过透明物的距离,即吸收池的厚度, c是被测物的浓度,则透射比T =_________,百分透过率T% =______, 吸光度A与透射比T的关系为__________________。
7、在单色器的线色散率为0.5mm/nm的条件下用原子吸收分析法测定铁时,要求通带宽度为0.1nm,狭缝宽度要调到。
8、紫外吸收光谱分析可用来进行在紫外区范围有吸收峰的物质的________及________分析。
9、在紫外光谱中,随溶剂极性增加,R带_____移,K带_______移
10、某单色器的线色散率为0.5mm/nm,当出射狭缝宽度为0.1mm时,则单色仪的光谱通带宽度为。
11、对于紫外及可见分光光度计,在可见光区可以用玻璃吸收池,而紫外光区则用________吸收池进行测量。
12、、红外光谱是由于分子振动能级的跃迁而产生,当用红外光照射分子时,要使分子产生红外吸收,则要满足两个条件:(1)________________________________________________,(2)_______________________________________________。
13、把无色的待测物质转变成为有色物质所发生的化学反应称为所用试剂为。
二、选择题
1、符合吸收定律的溶液稀释时,其最大吸收峰波长位置()。
A. 向长波移动
B. 向短波移动
C. 不移动
D.不移动,吸收峰值降低
2、某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收带,在红外特征区有如下吸收峰:
3400cm-1~2400 cm-1宽而强的吸收,1710 cm-1。则该化合物可能是:()
A.醛
B.酮
C.羧酸
D.酯
3、光学分析法中,使用到电磁波谱,其中可见光的波长范围为_____。
A. 10~400nm;
B. 400~750nm;
C. 0.75~2.5mm;
D. 0.1~100cm
4、棱镜或光栅可作为______。
A.滤光元件;
B.聚焦元件;
C.分光元件;
D.感光元件.
5、红外光谱法中的红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度,可以用来__ _____。
A.鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团及进行定量分析与纯度鉴定;
B.确定配位数;
C.研究化学位移;
D.研究溶剂效应.
6、某种化合物,其红外光谱上3000-2800cm-1,1460 cm-1,1375 cm-1和720 cm-1等处有主要吸收带,该化合物可能是 ______。
A.烷烃;
B.烯烃;
C.炔烃;
D.芳烃;
E.羟基化合物。
7、电磁辐射的微粒性表现在哪种性质上()。
A.能量
B.频率
C.波长
D.波数
8、指出下列化合物中,哪个化合物的紫外吸收波长最大()。
A. CH3CH2CH3
B. CH3CH2OH
C. CH2=CHCH2CH=CH2
D. CH3CH=CHCH=CHCH3
9、有一含氧化合物,如用红外光谱判断是否为羰基化合物,重要依据的谱带范围为_______。
A. 3500-3200cm-1
B. 1500-1300 cm-1
C. 1000-650 cm-1
D. 1950-1650 cm-1.
10、溶剂对电子光谱的影响较为复杂,改变溶剂的极性, _______。
A.不会引起吸收带形状的变化;
B.会使吸收带的最大吸收波长发生变化;
C.精细结构并不消失;
D.对测定影响不大.
11、在酸性条件下,苯酚的最大吸波长将发生何种变化?_____
A.红移
B. 蓝移
C. 不变
D.不能确定
12、下列光谱中属于带光谱的有_ ____
A.IR;
B.AES;
C.AAS;
D.UV
13、某化合物的紫外吸收光谱图如下图,其λmax为 nm。
A 250nm
B 340nm C350nm D 310nm E 300nm
三、简答题
1、解释实际上红外吸收谱带(吸收峰)数目与理论计算的振动数目少的原因。
2、某一化合物分子式为C8H8O,其红外光谱图如下。试写出其结构式。
3、某化合物的分子式为C8H8O2,红外光谱的主要峰有3030cm-1,2950 cm-1,2860 cm-1,2820
cm-1,2730 cm-1,1690 cm-1,1610 cm-1,1580 cm-1,1520 cm-1,1465 cm-1,1430 cm-1,1395
cm-1,825 cm-1,请指定结构并归属各峰。
参考答案
一、填空题
1 .电子相对于原子核的运动,原子在平衡位置的振动,分子本身绕其中心的转动,电子,
振动、转动
2.空气中的传播,试样中的传播,组成,分子结构,物料的纯度,杂质的含量,溶液的浓度
3、σ键,远紫外区,溶剂
4、特征谱带区,指纹区。
5、__红移_________, ___蓝移________。
6、I/I o__________ I/I o×100%_____, _-logT__________________。
7、_0.05mm_________。
8、检定、_结构___
9、_蓝____ _红_______
10、0.2nm
11、石英
12、(1) 辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的跃迁能量相等
(2) 辐射与物质之间有耦合作用
。
13、显色剂、显色反应
二、选择题
1、D
2、 C
3、 B
4、 C
5、A
6、 A
7、B
8、A
9、D 10、B 11、B
12、A D 13、B
三、简答题
1、实际上红外吸收谱带(吸收峰)数目与理论计算的振动数目少的原因:
(1)没有偶极矩变化的振动,不产生红外吸收;
(2)相同频率的振动吸收重叠,即简并;
(3)仪器不能区别那些频率十分接近的振动,或吸收带很弱,仪器检测不出;
2、解:①U=(2+2*8-8)/2=5(可能含有苯环)
②特征区第一强峰为1685cm-1,为羰基峰,需仔细研究是何种羰基化合物。先否定,在3000cm-1以上无宽峰可否定羧酸;分子式中不含氮、氯可否定酰胺、酰氯;在~2800cm-1处无醛氢峰,可否定醛。否定后,肯定该化合物为酮根据不饱和度大于4,可能为芳酮。
③苯环的特征吸收有:芳氢伸缩振动3000cm-1左右有吸收峰;苯环骨架振动1600cm-1、1580 cm-1及1450 cm-1有吸收峰,加上不饱和度大于4,可以确定有苯环存在。根据760 cm-1、690cm-1两强峰,结合分子式可确定苯为单取代。
④在1430cm-1、1360cm-1有甲基的峰。
可以初步断定该化合物可能为苯乙酮。
上海百贺仪器科技有限公司提供www.southhk.cn 紫外分光光度法测定蛋白质含量 摘要: 考马斯亮兰G250与蛋白质结合,在0-1000ug/ml范围内,于波长595nm 处的吸光度与蛋白质含量成正比,可用于蛋白质含量的测定。考马斯亮兰G250 与蛋白质结合迅速,结合产物在室温下10分钟内较为稳定,是一种较好的蛋白 质定量测定方法。 1.实验部分 1.1仪器与试剂: Labtech UV POWER紫外分光光度计;玻璃比色皿一套;考马斯亮蓝G250; 牛血清蛋白;超纯水。 1.2试液的制备: 牛血清蛋白标准溶液(1000ug/ml)的制备称取100mg牛血清蛋白置100ml 容量瓶中,加入超纯水溶解并定容。 考马斯亮兰G250试剂称取100mg考马斯亮兰G250,溶于50ml95%的乙 醇后,加入120ml85%的磷酸,用水稀释至1升。 2.结果与讨论 2.1校正曲线的绘制 准确吸取1000ug/ml牛血清蛋白标准溶液0.0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1ml 分别加入到6只10ml试管中,然后用超纯水补充到0.1ml,各试管分别加入5ml 考马斯亮兰G250试剂,混合均匀后,即可依次在595nm处测定吸光度。以浓度 为横坐标,吸光度为纵坐标绘制校正曲线如下图,校正曲线方程为 A=0.613556C+0.001008,R=0.9994。
上海百贺仪器科技有限公司www.southhk.cn 2.2精密度 配制0.6mg/ml牛血清蛋白的考马斯亮兰溶液连续进样6次,得到吸光度的 相对标准偏差。 表1精密度测定结果 次数123456RSD% A0.26260.26220.26200.26280.26290.26260.13 2.3稳定性 取1mg/ml牛血清蛋白标准溶液每十分钟测定一次,50分钟内的吸光度变化 如下表2。 表2稳定度测定结果 时间(min)A1A2A3A平均 00.55110.55230.55160.5517 100.52040.51840.51680.5185 200.49100.49010.49030.4905 300.47650.47160.47210.4734 400.45240.44750.44400.4480 500.39820.39350.40310.3983 3.结论 该方法测定快速、简便,干扰物少,是目前灵敏度较高的蛋白质含量测定 的紫外分光光度法。
思考题与练习题 1.有机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型?各有什么特点?在分析上较有实际 应用的有哪几种类型? 2.无机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型?何谓配位场跃迁?请举例加以说 明。 3.采用什么方法可以区别n-π*和π-π*跃迁类型? 4.何谓朗伯-比耳定律(光吸收定律)?数学表达式及各物理量的意义如何?引起吸收定律偏离 的原因是什么? 5.试比较紫外可见分光光度计与原子吸收分光光度计的结构及各主要部件作用的异同点。 6.试比较常规的分光光度法与双波长分光光度法及导数分光光度法在原理及特点是有什么差 别。 7. 分子能发生n-σ*跃迁,为227nm(ε为900)。试问:若在酸中测量时,该吸收峰会怎样变化?为什么? 答案: n-σ*跃迁产生的吸收峰消失。 8. 某化合物的为305nm,而为307nm。试问:引起该吸收的是n-π*还是π-π*跃迁? 答案:为π-π*跃迁引起的吸收带。 9.试比较下列各化合物最大吸收峰的波长大小并说明理由。 (a) (b) (c) (d) 答案: d > c > a > b。 10.若在下列情况下进行比色测定,试问:各应选用何种颜色的滤光片?(1) 蓝色的Cu(Ⅱ)-NH3 配离子;
(2) 红色的Fe(Ⅲ)-CNS-配离子; (3) Ti(Ⅴ)溶液中加入H2O2形成黄色的配离子。 答案: (1)黄色;(2)蓝绿色;(3)蓝色。 11. 排列下列化合物的及的顺序:乙烯、1,3,5-己三烯、1,3-丁二烯。 答案: 1,3,5-己三烯 > 1,3-丁二烯 > 乙烯。 12. 基化氧(4-甲基戊烯酮,也称异丙又丙酮)有两种异构体,其结构为:(A)CH2=C(CH3)-CH2-CO(CH3),(B)CH3-C(CH3)=CH-CO(CH3)。它们的紫外吸收光谱一个为235nm(ε为12000),另一个在220nm以后无强吸收。判别各光谱属于何种异构体? 答案:。 13.紫罗兰酮有两种异构体,α异构体的吸收峰在228nm(ε=14000),β异构体吸收峰在 296nm(ε=11000)。该指出这两种异构体分别属于下面的哪一种结构。 (Ⅰ)(Ⅱ) 答案: I为β,II为α。 思考题与练习题 14.如何用紫外光谱判断下列异构体: (a) (b) (c) (d)
紫外-可见分光光度法测有色溶液最大吸收波波长 一、实验目的 1.学习紫外-可见分光光度法的原理; 2.掌握紫外-可见分光光度法测定的实验技术; 3.了解掌握U-3010型紫外-可见分光光度仪的构造及使用方法。 二、实验原理 1.紫外-可见吸收光谱法(称紫外-可见分光光度法)以溶液中物质的分子或离 子对紫外和可见光谱区辐射能的选择性吸收为基础而建立起来的一类分析法。根据最大吸收波长可做定性分析;根据朗伯-比尔定律(标准曲线法和标准加入法)可做定量分析。紫外-可见分光光度法定性分析原理:根据吸收曲线中吸收峰的数目、位置、相对强度以及吸收峰的形状进行定性分析。 2.紫外-可见分光光度法定量分析原理,根据朗伯-比耳定律:A=εbc,当入 射光波长λ及光程b一定时,在一定浓度范围内,有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。定量分析常用的方法是标准曲线法即只要绘出以吸光度A为纵坐标,浓度c为横坐标的标准曲线,测出试液的吸光度,就可以由标准曲线查得对应的浓度值,即未知样的含量。 3.仪器由五个部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示记录装 置。 三、仪器与试剂 日立U-3010型紫外-可见分光光度仪;吸量管;乙醇;待测溶液;烧杯等。 四、实验步骤 1.接通电源,启动计算机,打开主机电源开关,启动工作站并初始化仪器,预 热半小时。 2.在工作接口上选择测量项目为光谱扫描,设置扫描参数(起点:650nm,终 点:250nm,速度:中,间隔:1.0nm,单次扫描) 3.将两个均装有无水乙醇的1cm石英比色皿放入测量池中,进行基线扫描。 4.基线做好后,按下面的顺序进行操作:做Baseline→换样(换上待测样品置 于Sample池)→进入Analysis Method对相关的参数进行设定→Sample命名→Ready→Measure进行测量,寻找待测溶液的最大吸收波长,再在最大吸收波长处分别测定待测溶液的吸光度。
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
6种方法测定蛋白质含量 一、微量凯氏(kjeldahl)定氮法 样品与浓硫酸共热。含氮有机物即分解产生氨(消化),氨又与硫酸作用,变成硫酸氨。经强碱碱化使之分解放出氨,借蒸汽将氨蒸至酸液中,根据此酸液被中和的程度可计算得样品之氮含量。若以甘氨酸为例,其反应式如下:nh2ch2cooh+3h2so4——2co2+3so2+4h2o+nh3 (1) 2nh3+h2so4——(nh4)2so4 (2) (nh4)2so4+2naoh——2h2o+na2so4+2nh3 (3) 反应(1)、(2)在凯氏瓶内完成,反应(3)在凯氏蒸馏装置中进行。 为了加速消化,可以加入cuso4作催化剂,k2so4以提高溶液的沸点。收集氨可用硼酸溶液,滴定则用强酸。实验和计算方法这里从略。 计算所得结果为样品总氮量,如欲求得样品中蛋白含量,应将总氮量减去非蛋白 氮即得。如欲进一步求得样品中蛋白质的含量,即用样品中蛋白氮乘以6.25即得。 二、双缩脲法(biuret法) (一)实验原理 双缩脲(nh3conhconh3)是两个分子脲经180℃左右加热,放出一个分子氨后得到的产物。在强碱性溶液中,双缩脲与cuso4形成紫色络合物,称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键,或能过一个中间碳原子相连的肽键,这类化合物都有双缩脲反应。 紫色络合物颜色的深浅与蛋白质浓度成正比,而与蛋白质分子量及氨基酸成分无关,故可用来测定蛋白质含量。测定范围为1-10mg蛋白质。干扰这一测定的物质主要有:硫酸铵、tris缓冲液和某些氨基酸等。 此法的优点是较快速,不同的蛋白质产生颜色的深浅相近,以及干扰物质少。主要的缺点是灵敏度差。因此双缩脲法常用于需要快速,但并不需要十分精确的蛋白质测定。 (二)试剂与器材 1. 试剂: (1)标准蛋白质溶液:用标准的结晶牛血清清蛋白(bsa)或标准酪蛋白,配制成10mg/ml的标准蛋白溶液,可用bsa浓度1mg/ml的a280为0.66来校正