紫外可见吸收光谱法

紫外可见吸收光谱法课件

第二章 紫外可见吸收光 谱法第一节 概述

1. 定义 2. 紫外吸收光谱的产生 3. 物质对光的选择性吸收 4. 电子跃迁与分子吸收光谱

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1. 定义紫外可见吸收光谱法：根据溶液中物质的分子或离子 对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结 构的方法，包括比色分析法与分光光度法。

比色分析法：比较有色溶液深浅来确定物质含量的方法， 属于可见吸收光度法的的范畴。 分光光度法：使用分光光度计进行吸收光谱分析的方法。

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紫外可见波长范围：

远紫外光区：10-200 nm; 近紫外光区：200-400 nm; 可见光区：400-780 nm。

紫外可见吸收光谱法特点：

仪器较简单，价格较便宜；

分析操作简单；分析速度较快。

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2. 紫外可见吸收光谱的产生

紫外可见吸收光谱：分子价电子能级跃迁(伴随着

振动能级和转动能级跃迁)。由于O2 、N2 、CO2 、H2O等在真空紫外区(60-200 nm)

均有吸收，测定这一范围光谱时须将光学系统抽真空并充充入惰性气体。所以真空紫外分光光度计非常昂贵，在实 际应用中受到一定的限制。

通常所说的紫外-可见分光光度法，实际上是指近紫外可见分光光度法(200-780 nm) 。

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吸收曲线：将不同波长的光透过某一固定浓度待测溶液，测量每一 波长下溶液对光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵 坐标作图，即可得到吸收曲线(吸收光谱)。 描述了物质对不同波长光的吸收能力。

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关于吸收曲线：

同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对 应的波长称为最大吸收波长λmax;

不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似，λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax不同;

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吸收光谱的波长分布：由产生谱带的跃迁能级间的能量差 所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性的依 据；

吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关，也提

供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能 相同，但εmax不一定相同；

吸收谱线强度A与该物质分子吸收的光子数成正比，即与 该物质的浓度C成正比，这是定量分析的依据。

A bc-7-

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不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A有差异 ，在λmax处吸光度A的差异最大。

在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏 。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。

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第二章 紫外可见吸收光 谱法第二节 有机化合物 紫外可见吸收光谱

1. 电子跃迁类型 2. 立体结构和互变结

构的影响 3. 溶剂的影响-溶剂极性对吸收 光谱的影响 4. 生色团与助色团 5. 红移与蓝移-增色与减色

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1. 电子跃迁类型有机化合物的紫外-可见吸收光谱是三种电子跃迁的 结果：ζ电子、π电子、n电子。

s*p*

H

C

s

Op

n

E

n

H

ps

分子轨道理论：成键轨道-反键轨道 当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态(成键轨 道)向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁，所需能 量ΔE大小顺序为：n→π* < π→π* < n→ζ* < ζ→ζ*

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1.1 ζ→ζ*跃迁

所需能量最大；ζ电子只有吸 收远紫外光的能量才能发生跃

s* E

p*

迁；

n

饱和烷烃的分子吸收光谱出现 在远紫外区；

ps

吸收波长λ<200 nm;

例：甲烷的λmax为125 nm , 乙烷λmax为135 nm。只能被真

空紫外分光光度计检测到；故可作为溶剂使用。

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1.2 n→ζ*跃迁

所需能量较大； 吸收波长为150~250 nm,大部分在远紫外区，近紫外区 不易观察到； 含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子) 均呈现n→ζ* 跃迁(R带)。化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2 max(nm) 167 184 173 258 215 max 1480 150 200 365 600

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1.3 π→π*跃迁

所需能量较小； 吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区；

εmax一般在104 L· -1· -1以上，属于强吸收。 mol cm

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I. 不饱和烯烃π→π*跃迁

乙烯π→π*跃迁的λmax为162nm,εmax为: 1×104.H C H C H H

[C=C是发色基团]

助色基团取代，p取代基 -SR

p*跃迁将发生红移-NR2 40(nm) -OR 30(nm) -Cl 5(nm) CH3 5(nm)

红移距离 45(nm)

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生色团与助色团

生色团： 最有用的紫外-可见光谱是由π→π*和n→π*跃迁产生的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团 。这类含有π键的不饱和基团称为 …… 此处隐藏：448字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……