《紫外吸收光谱》word版

《《紫外吸收光谱》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第九章紫外吸收光谱1.试简述产生吸收光谱的原因.基本要点：　　1.分子吸收光谱；　　2.有机化合物的紫外吸收光谱；　　3.无机化合物的紫外吸收光谱；　　4.溶剂对紫外吸收光谱的影响;　　5.紫外吸收光谱的应用等.　　利用紫外吸收光谱进行定量分析的由来已久，公元60年古希腊已知道利用五味子浸液来估计醋中铁的含量。这一古老的方法由于最初是运用人的眼睛来进行检测，所以叫比色法。20世纪30年代产生了第一台光电比色计，40年代出现的BakmanUV分光光度计,促进了新的分光光度计的发展。随着计算机的发展，紫外分光光度计已

2、向着微型化﹑自动化﹑在线和多组分同时测定等方向发展。第一节分子吸收光谱MolecularAbsorptionSpectroscopy一、分子内部的运动及分子能级　　前面讲的AAS和AES都属与原子光谱，是由原子中电子能级跃迁所产生的。原子光谱是由一条一条的彼此分离的谱线组成的线状光谱。分子光谱比原子光谱要复杂得多。这是由于在分子中，除了有电子相对于原子核的运动外，还有组成分子的各原子在其平衡位置附近的振动，以及分子本身绕其重心的转动。如果考虑三种运动形式之间的相互作用，则分子总的能量可以认为是这三种运动能量之和。

3、即E＝Ee+Ev+Er式中Ee为电子能量，Ev为振动能量，Er转动能量。这三种不同形式的运动都对应一定的能级，即：分子中除了电子能级外，还有振动能级和转动能级这三种能级都是量子化的、不连续的。正如原子有能级图一样，分子也有其特征的能级图。简单双原子分子的能级图如图9-1所示。A和B表示电子能级，间距最大；每个电子能级上又有许许多多的振动能级，用V＇=0,1,2,……等表示A能级上个振动能级，V＂=0,1,2,……等表示B能级上各振动能级；每个振动能级上又有许许多多的转动能级，用j＇=0,1,2,……等表示A能级上

4、V＇=0各转动能级，j＂=0,1,2,……等表示A能级上V＇=1各振动能级等等。且ΔEe>ΔEv>ΔEr二、能级跃迁与分子吸收光谱的类型通常情况下，分子处于较低的能量状态，即基态。分子吸收能量具有量子化特征，即分子只能吸收等于二个能级之差的能量。如果外界给分子提供能量（如光能），分子就可能吸收能量引起能级跃迁，而由基态跃迁到激发态能级。ΔE=E1-E2=hν=hc/λ由于三种能级跃迁所需要的能量不同，所以需要不同的波长范围的电磁辐射使其跃迁，即在不同的光学区域产生吸收光谱。　1．转动能级跃迁与远红外光谱转动能级间

5、的能量差ΔEr约为：0.025～0.003eV。假如是0.01eV，可计算出：λ=hc/ΔE=6.624×10-34×2.998×108/0.01×1.6×10-19=1.24×10-5m=12400nm=124μm可见，转动能级跃迁产生吸收光谱位于远红外区（50~300mm）,称远红外光谱或分子转动光谱。2.振动能级：振动能级间的能量差ΔEv约为：１～0.025eV。假如是0.1eV，可计算出：λ=hc/ΔE=6.624×10-34×2.998×108/0.1×1.6×10-19=1.24×10-5m=1240

6、0nm=12.4μm可见，振动能级跃迁产生的吸收光谱位于红外区(0.78~50μm)，称红外光谱或分子振动光谱。振动能级跃迁时不可避免地会产生转动能级间的跃迁。即振动光谱中总包含有转动能级间跃迁，因而产生光谱也叫振动-转动光谱。3．电子能级电子能级的能量差ΔEe:20～1eV。假如是5eV，可计算出：λ=hc/ΔE=6.624×10-34×2.998×108/5×1.6×10-19=2.48×10-7m=248nm可见，电子跃迁产生的吸收光谱在紫外—可见光区(200~780nm)，称紫外—可　　　见光谱或分子的电

7、子光谱。电子能级跃迁时不可避免地会产生振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁，因而产生的谱线呈现宽谱带。紫外—可　　　见光谱实际上是电子-振动-转动光谱。应该指出，紫外光可分为近紫外光（200~400nm）和真空紫外光（60~200nm）。由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区（60~200nm）均有吸收，因此在测定这一范围的光谱时，必须将光学系统抽成真空，然后充以一些惰性气体，如氦、氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要昂贵的真空紫外分光光度计，故在实际应用中受到一定的限制。我们

8、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。第二节有机化合物的紫外吸收光谱OrganicMolecularUltravioletAbsorptionSpectroscopy有机化合物此外吸收光谱（电子光谱）是由分子外层电子或价电子跃迁所产生的。按分子轨道理论，有机化合物分子中有：成键σ轨道，反键σ*轨道；成键π轨道，反键π＊轨道（不饱和烃）；另外还有