仪器分析经典习题及答案汇总

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1、1为什么物体对光选择性吸收？答：因为物体分子的总能量：E=Ee+Ev+ErEe、Ev、Er分别为分子的电子能、振动能和转动能。而能级差△E=E1-E0所以当光与物质分子相互作用时，分子吸收光能并不是连续的，而是具有量子化的特征。只有满足当光的能量hν等于物体分能级差子的能级差即hν=E’-E=△E时，分子才能吸收光能，有较低的能级E跃迁到较高的能级E’，所以物体对光选择性吸收。2价电子跃迁的基本类型及其特点？答：价电子跃迁的基本类型有：σ→σ*跃迁,n→σ*跃迁,π→π*跃迁,n→π*跃迁四种。特点

2、：（1）σ→σ*跃迁所需能量△E大，约为800KJ/mol,吸收波长λmax小于150nm即在远紫外有吸收，属于这类跃迁的有机分子有烷烃。（2）n→σ*跃迁所需能量△E较大，吸收波长λmax较小，小于185nm，吸收峰的吸收系数ε较低，有孤对电子的含O,N,S和卤素等杂原子的饱和烃的衍生物可发生此类跃迁。（3）π→π*跃迁所需能量△E较小，小于725KJ/mol，吸收波长λmax较大，大于165nm，ε在近紫外-可见光有吸收，ε大，103-106，不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类都可发生此类跃迁，并随共

3、轭链的增长，△E减少，λmax增大。（4）n→π*跃迁所需能量△E最小，小于420KJ/mol，吸收波长λmax最大，大于280nm，在近紫外-可见光区有吸收，摩尔吸收系数ε小，小于103，在分子中含有孤对电子和π键同时存在时，发生此类跃迁。3溶剂效应对紫外光谱的影响？为什么？答：（1）溶剂的极性对蓝外光谱的影响很大，极性溶剂可使n→π*跃迁向低波长方向移动，成为蓝移，浅色效应；使π→π*跃迁向高波长方向移动，发生红移，即深色效应；（1）溶剂的酸碱性对吸收光谱的影响也很大，如苯胺在酸性溶液中接受H+

4、成铵离子，渐渐失去n电子使n→π*跃迁带逐渐削弱，即胺基与本环的共轭体系消失，吸收谱带蓝移；苯酚在碱性溶液中失去H+成负氧离子，形成一对新的非键电子，增加了羟基与苯环的共轭效应，吸收谱带红移，所以当溶液由中性变为酸性时，若谱带发生蓝移，应考虑到可能有氨基与芳环的共轭结构存在；当溶液由中性变为碱性时，若谱带发生红移，应考虑到可能有羟基与芳环的共轭结构存在。4紫外光谱分析可获得的基本结构信息：（1）若在λmax=200-400nm区域无吸收峰则该化合物可能为饱和化合物或单烯；（2）若在λmax=270-

5、350nm区域有吸收峰（ε=10-100）可能是醛酮n→π*跃迁产生的R带；（3）若在250-300nm区域有中等强度吸收峰（ε18=200-2000），则为芳纶的特征吸收峰（具有精细结构的B带）；（4）若在λmax=200-250nm区域有强吸收峰（ε≥104），则含一个共轭体系（K带），如共轭二烯：K带λmax=230nm，α,β-不饱和醛酮：K带λmax=230nm，R带λmax=310-330nm；（5）若在λmax=260nm，300nm，330nm有强吸收峰，说明分别有3，4，5个双键共

6、轭体系。5.红外光谱和拉曼光谱这两种分析技术在工作原理、提供的样品信息及适用性等方面的异同点；（1）工作原理：红外光谱和拉曼光谱同属于分子光谱，利用红外光谱测得的信息，采用拉曼光谱也可以得到。红外光谱是吸收光谱，而拉曼光谱是散射光谱。两者的选律不同：红外光谱源于偶极矩的变化，而拉曼光谱源于极化率的变化。（2）提供的样品信息：红外光谱是对分子基团的鉴定，而拉曼光谱是对分子骨架的测定。红外光谱提供的样品结构信息：4000-2500cm-1x-H伸缩振动(x:O,N,C,S)2500-2000cm-1三键

7、和累积双键区2000-1500cm-1双键伸缩振动区1300-600cm-1（指纹区）：X－Y伸缩振动:C－O,C－N,C－X,N－O等X－H变形振动:C－H,O－H等拉曼光谱提供的样品结构信息：a)同种分子的非极性键S-S，C=C，N=N，CºC产生强拉曼谱带，随单键®双键®三键谱带强度增加。b)红外光谱中，由CºN，C=S，S-H伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变，而在拉曼光谱中则是强谱带。c)环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱带。d)在拉曼光谱中，X=Y=Z，C=N=C，O=C=O-

8、这类键的对称伸缩振动是强谱带，反这类键的对称伸缩振动是弱谱带。红外光谱与此相反。e)C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。f)醇和烷烃的拉曼光谱是相似的：I.C-O键与C-C键的力常数或键的强度没有很大差别。II.羟基和甲基的质量仅相差2单位。III.与C-H和N-H谱带比较，O-H拉曼谱带较弱18g)。18（3）适用性：拉曼光谱红外光谱光谱范围40-4000cm-1光谱范围400-4000cm-1水可作为溶剂水不能作为溶剂样品可盛于玻璃瓶，毛细管等容器中直接测定不能用