紫外可见吸收光谱法资料教学课件.ppt

1、1化学化工学院化学化工学院化学化工学院化学化工学院化学化工学院)(/)(转动振动电子转动振动电子转动振动电子分子hchEEEE m 0.061.2520ev1 电子电子Em 1.25251ev0.05 振动振动Em 252500.05ev0.005 转动转动E化学化工学院结论结论同一种物质对不同波长的光表现出不同的吸收能力，称之谓选择吸收现象。同一种物质对不同波长的光表现出不同的吸收能力，称之谓选择吸收现象。不同的物质对光的选择吸收性质是不同的。不同的物质对光的选择吸收性质是不同的。溶液的颜色并不是某一个波长，而是一个波长带。溶液的颜色并不是某一个波长，而是一个波长带。化学化工学院化学化工学院

2、式中：式中：A：吸光度；：吸光度；:透射率；透射率；b：液层厚度：液层厚度(光程长度光程长度)，通常以，通常以cm为单位；为单位；c：溶液的摩尔浓度，单位：溶液的摩尔浓度，单位molL-1；：摩尔吸光系数，单位：摩尔吸光系数，单位Lmol-1cm-1；化学化工学院 n1iiin1iiin1iicbbcAA 化学化工学院CCCCCCCC化学化工学院化学化工学院化学化工学院化学化工学院化学化工学院化学化工学院H3CCOCHCCH3CH3化学化工学院紫外光谱电子跃迁类型：紫外光谱电子跃迁类型：nn*跃迁，跃迁，*跃迁跃迁 饱和化合物无紫外吸收饱和化合物无紫外吸收 电子跃迁类型与分子结构及存在基团有密

3、切联系：根据分子结构电子跃迁类型与分子结构及存在基团有密切联系：根据分子结构推测可能产生的电子跃迁类推测可能产生的电子跃迁类型；根据吸收谱带波长和电子跃迁类型型；根据吸收谱带波长和电子跃迁类型 推测分子中可能存在的基团（分子结构鉴定推测分子中可能存在的基团（分子结构鉴定）讨论：讨论：化学化工学院二、无机化合物的电子光谱二、无机化合物的电子光谱金属络合物金属络合物Most transition metal ions are colored(absorb in UV-vis)due to dd electronic transitions。Remember:Solution absorbs red

4、 appears blue-green Solution absorbs blue-green appears red红橙黄绿蓝绿绿蓝蓝紫化学化工学院1、d-d配位场跃迁配位场跃迁晶体场理论晶体场理论：配位场的影响，金属离子的：配位场的影响，金属离子的d轨道分裂轨道分裂化学化工学院特点：特点：（1）有）有配位场存在，配位场存在，d轨道分裂轨道分裂（2）d-d跃迁几率小，弱吸收，跃迁几率小，弱吸收，e0.1100之间之间（3）吸收波长与分裂能有关，）吸收波长与分裂能有关，配位场越强，分裂能越大，波长越小配位场越强，分裂能越大，波长越小化学化工学院再如：再如：Cu2+，H2O：浅蓝色浅蓝色（794

5、nm）；）；NH3：深蓝色深蓝色（663nm）I-Br-Cl-F-OH-C2O42-H2OSCN-NH3enNO2-CN化学化工学院2、电荷转移跃迁、电荷转移跃迁在光辐射作用下，金属络离子中一方的电子向另一方的轨道跃迁而产生的吸收光谱在光辐射作用下，金属络离子中一方的电子向另一方的轨道跃迁而产生的吸收光谱11bnhvbnLMLMe-中心离子为电子受体中心离子为电子受体accept，配体为电子给体，配体为电子给体donor化学化工学院化学化工学院特点：特点：（1）强吸收强吸收，摩尔吸光系数在，摩尔吸光系数在10000以上；以上；（2）最大波长取决于电子给予体的电子亲和力，）最大波长取决于电子给予

6、体的电子亲和力，亲和力越小，能量差越小，波长越大亲和力越小，能量差越小，波长越大（3）可建立）可建立定量分析方法定量分析方法化学化工学院3、金属离子影响下的配体、金属离子影响下的配体-*跃迁跃迁（1）配体本身为生色团）配体本身为生色团（2）配体与金属配位后，导致共轭结构发生改变，从而导致吸收波长红移或紫移）配体与金属配位后，导致共轭结构发生改变，从而导致吸收波长红移或紫移化学化工学院 化学化工学院化学化工学院化学化工学院化学化工学院化学化工学院可拆卸圆形测量池可拆卸圆形测量池两面透光两面透光圆形测量池圆形测量池两面透光两面透光1cm 长方形测量池长方形测量池两面透光两面透光气体测量池气体测量池

7、两面透光两面透光微量测量池微量测量池两面透光两面透光流动测量池流动测量池两面透光两面透光化学化工学院化学化工学院化学化工学院7-4 紫外紫外-可见吸收光谱法的应用可见吸收光谱法的应用 不同的有机化合物具有不同的吸收光谱，可进行简单的定性分析，但吸收光谱较简单，只能用于不同的有机化合物具有不同的吸收光谱，可进行简单的定性分析，但吸收光谱较简单，只能用于鉴定共轭发色团，推断未知物骨架，可进行定量分析及测定配合物配位比和稳定常数鉴定共轭发色团，推断未知物骨架，可进行定量分析及测定配合物配位比和稳定常数一一、定性分析：、定性分析：(一）比较吸收光谱法一）比较吸收光谱法 根据化合物吸收光谱的形状、吸收峰

8、的数目、强度、位置进行定性分析根据化合物吸收光谱的形状、吸收峰的数目、强度、位置进行定性分析 待测样品待测样品 相同条件相同条件 样品谱样品谱 标准物质标准物质 标准谱标准谱化学化工学院化学化工学院 用紫外可见吸收光谱鉴定未知物的结构较困难，因谱图简单，吸收峰个数少，主要表现化合物的用紫外可见吸收光谱鉴定未知物的结构较困难，因谱图简单，吸收峰个数少，主要表现化合物的发色团和助色团的特征。发色团和助色团的特征。利用紫外可见吸收光谱可利用紫外可见吸收光谱可确定有机化合物中不饱和基团，还可区分化合物的构型、构象、同分异确定有机化合物中不饱和基团，还可区分化合物的构型、构象、同分异构体构体化学化工学院

9、1.推测官能团推测官能团 200280nm 无吸收无吸收 不含不饱和键，不含苯环，可能是饱和化合物不含不饱和键，不含苯环，可能是饱和化合物 210250nm 强吸收强吸收 *，2个共轭单位个共轭单位 260350nm 强吸收强吸收 *，35个共轭单位个共轭单位 270350nm 弱吸收弱吸收 n*，无强吸收，无强吸收，孤立含杂原子的双键孤立含杂原子的双键C=O,-NO2,-N=N-260nm（230270）中吸收）中吸收 *，有苯环，有苯环化学化工学院 2.判断同分异构体判断同分异构体CCOC2H5CH3CH2OOCCOC2H5CH3OHOCH酮式结构，无共轭酮式结构，无共轭中吸收中吸收 20

10、6nm(极性溶剂中为主）极性溶剂中为主）烯醇式结构，共轭体系，烯醇式结构，共轭体系，强吸收强吸收=1.8 104,245nm(非极性溶剂中为主）非极性溶剂中为主）例：乙酰乙酸乙酯例：乙酰乙酸乙酯化学化工学院三、三、定量分析定量分析 应用范围：无机化合物，测定主要在可见光区，应用范围：无机化合物，测定主要在可见光区，大约可测定大约可测定50多种元素多种元素 有机化合物，主要在紫外区有机化合物，主要在紫外区 1.单组分物质的定量分析单组分物质的定量分析 测定条件：测定条件：选择合适的分析波长（选择合适的分析波长（max）A：0.2-0.8 选择适当的参比溶液选择适当的参比溶液化学化工学院化学化工学

11、院（1）比较法：）比较法：在一定条件下，配制标准溶液和样品溶液，在一定条件下，配制标准溶液和样品溶液，在在max下测下测 A 标准溶液标准溶液 As=CsL 被测溶液被测溶液 Ax=CxL Cx=CsAx/As 注意：注意：Cs 与与 Cx大致相当大致相当化学化工学院（2）标准曲线法 1 2 3 4 5 样品样品标液标液 C1 C2 C3 C4 C5 CX A A1 A2 A3 A4 A5 AXACCXAX化学化工学院化学化工学院 a b1 2在在 1 1处测处测a a组分，组分，b b组分不干扰组分不干扰在在 2 2处测处测b b组分，组分，a a组分不干扰组分不干扰化学化工学院 2.多组分物质的定量分析（只讨论多组分物质的定量分析（只讨论2组分）组分）（2）吸收光谱单向重叠）吸收光谱单向重叠 a b1 2A1a+b=A1a+A1b A2b=2 b CbL在在 1 1处处a a、b b组分都吸收组分都吸收在在 2 2处处b b组分吸收，组分吸收，a a组组 分不干扰分不干扰化学化工学院化学化工学院化学化工学院谢谢！50 结结 语语51