叶芬霞--无机及分析化学电子教案叶芬霞--无机及分析化学电子教案第十章.ppt

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1、第十章吸光光度法110.1概述10.2光的吸收定律——朗伯—比尔定律10.3紫外—可见分光光度计及测定方法10.4显色反应及其影响因素10.5测量条件的选择10.6紫外—可见分光光度法应用实例21．了解物质颜色与光的吸收关系2．了解紫外—可见分光光度法的仪器和测量条件的选择3．了解显色反应及其影响因素4．熟悉紫外—可见分光光度法的实际应用5．掌握朗伯—比尔定律及其偏离的原因6．掌握紫外—可见分光光度法的测定方法学习要求310.1概述分光光度法是基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。按物质吸收光的波长不同，可分为可见分光光度法、紫外分光光度

2、法及红外分光光度法。特点：*灵敏度较高（10-5~10-6mol·L-1），适用于微量组分的测定。但相对误差较大（2~5%）。*具有操作方便、仪器设备简单、灵敏度和选择性较好等优点，为常规的仪器分析方法。410.1.1光的基本性质光是一种电磁波。所有电磁波都具有波粒二象性。光的波长、频率与光速c的关系为：（10-1）光速在真空中等于2.9979×108m·s-1。光子的能量与波长的关系为：（10-2）E为光子的能量；v为频率；h为普朗克常数，为6.626×10-34J·S。5电磁波谱610.1.2　物质的颜色与光的关系单色光:只具有一种波长的光。混合

3、光:由两种以上波长组成的光。白光:是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成的。物质的颜色:是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。例如：硫酸铜溶液因吸收白光中的黄色光而呈蓝色；高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。因此，物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。7如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得白光，这两种光就叫互补色光。如果吸收光在可见区,吸收光的颜色与透过光的颜色为互补关系,物质呈现透过光的颜色。如果吸收光在紫外区，则物质不呈现颜色光的互补性与物质的颜色8吸收光谱或吸收曲线测定某种物质对不同波

4、长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。KMnO4溶液对波长525nm附近的绿色光吸收最强，而对紫色光吸收最弱。光吸收程度最大处的叫做最大吸收波长，用max表示。不同浓度的KMnO4溶液所得的吸收曲线都相似，其最大吸收波长不变，只是相应的吸光度大小不同。910.2光的吸收定律—朗伯-比尔定律10.2.1朗伯—比尔定律当一束平行的单色光照射到有色溶液时，光的一部分将被溶液吸收，一部分透过溶液，还有一部分被器皿表面所反射。设入射光强度为I0，透过光强度为I，溶液的浓度为c，液层宽度为b，经实验表明它们之间有下列关系：(10-3)10是投

5、射光强度与入射光强度之比，表示入射光透过溶液的程度，称为透光度（或透光率），以T表示，单位为%：。透光度、吸光度与溶液浓度及液层宽度的关系（10-4）溶液浓度与宽度的乘积与吸光度成正比，而不是与透光度成正比。k是比例系数，与入射光波长、溶液的性质及温度有关。当入射光波长和溶液温度一定时，k代表单位浓度的有色溶液放在单位宽度的比色皿中的吸光度。当c的单位为g·L-1，b的单位为cm时，k以a表示，称为吸光系数，其单位为L·g-1·cm-1，(10-5)11如果浓度c的单位为mol·L-1，b的单位为cm，这时k常用表示。称为摩尔吸光系数，其单位为L·m

6、ol-1·cm-1，它表示吸光物质的浓度为1mol·L-1，溶液的宽度为1cm时，溶液对光的吸收能力。值越大，表示吸光质点对某波长的光吸收能力愈强，光度测定的灵敏度越高。值在103以上即可进行分光光度法测定，高灵敏度的分光光度法可达到105~106。于是式（9-3）可写成为：A=εbc（10-6）ε与a的关系为：ε=Ma（10-7）式中M为吸光物质的摩尔质量12实际测定中选用参比的重要性13例10-1浓度为25.0μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰二腙分光光度法测定，于波长600nm处，用2.0cm比色皿测得T=50.1%，求吸光系数a和摩

7、尔吸光系数。已知M(Cu)=64.0。解已知T=0.501，则A=－lgT=0.300，b=2.0cm,则根据朗伯—比尔定律A=abc，而ε=Ma=64.0g·mol-1×3.00×102L·g-1·cm-1=1.92×104(L·mol-1·cm-1)14例10-2某有色溶液，当用1cm比色皿时，其透光度为T，若改用2cm比色皿，则透光度应为多少？解:由A=-lgT=abc可得T=10-abc当b1=1cm时，T1=10-ac=T当b2=2cm时，T2=10-2ac=T215定量分析时，通常液层厚度是相同的，按照比尔定律，浓度与吸光度之间的关系应该

8、是一条通过直角坐标原点的直线。但在实际工作中，往往会偏离线性而发生弯曲，见图10-4中的虚线。若在弯曲部分进