《仪器分析》PPT课件

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1、光谱分析部分常用公式：1.比尔定律：A=-lgT=εbc2.吸光度A具有加和性，对于互不发生反应的多组分，总吸光度等于各组分吸光度之和：A总=ε1bc+ε2bc+……4.不饱和度U：U=1+n4+(n3–n1)/23.振动频率：1.试简述产生吸收光谱的原因．答：分子具有不同的特征能级，当分子从外界吸收能量后，就会发生相应的能级跃迁。同原子一样，分子吸收能量具有量子化特征。记录分子对电磁辐射的吸收程度与波长的关系就可以得到吸收光谱。紫外-可见分光光度法UV-Vis2.电子跃迁有哪几种类型？这些类型的

2、跃迁各处于什么波长范围？答：从化学键的性质考虑，与有机化合物分子的紫外－可见吸收光谱有关的电子为：形成单键的σ电子，形成双键的π电子以及未共享的或称为非键的n电子．电子跃迁发生在电子基态分子轨道和反键轨道之间或基态原子的非键轨道和反键轨道之间．处于基态的电子吸收了一定的能量的光子之后，可分别发生σ→σ*,σ→π*,π→σ*,n→σ*,π→π*,n→π*等跃迁类型．π→π*,n→π*所需能量较小，吸收波长大多落在紫外和可见光区，是紫外－可见吸收光谱的主要跃迁类型．四种主要跃迁类型所需能量ΔE大小顺序

3、为：n→π*<π→π*n→σ*<σ→σ*.一般σ→σ*跃迁波长处于远紫外区，＜200nm,π→π*,n→σ*跃迁位于远紫外到近紫外区，波长大致在150－250nm之间，n→π*跃迁波长近紫外区及可见光区，波长位于250nm－800nm之间．3.何谓助色团及生色团？试举例说明．答：能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团，例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区，小于150nm但是当分子中引入-OH后，甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm，-OH起到助色团的作用。当在饱和碳

4、氢化合物中引入含有π键的不饱和基团时，会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区，这种不饱和基团成为生色团。例如，CH2CH2的最大吸收波长位于171nm处，而乙烷则位于远紫外区。例1.Fe(II)-2,2’,2”-三联吡啶在波长522nm处的摩尔吸光系数ε为1.11×104l∙mol-1∙cm-1，用1cm吸收池在该波长测得%T为38.5，试计算铁的浓度。解：T=38.5/100=0.385，A=-lgT=0.415，由朗伯-比尔定律得c=A/εb=0.415/(1.11×104×1)=3

5、.74×10-5mol∙l-1例2.输铁蛋白是血液中发现的输送铁的蛋白，它的相对分子量为81000，并携带两个Fe(III)离子。脱铁草氨酸是铁的有效螯合剂，常用于治疗铁过量的病人，它的相对分子量为650，并能螯合出一个Fe(III)。脱铁草氨酸能从人体许多部位摄取铁，通过肾脏与铁一起排出。被铁饱和的输铁蛋白(T)和脱铁草氨酸(D)在波长428nm和470nm处摩尔吸光系数分别为：T(2730,2290);D(3540,4170)。铁不存在时，两化合物均为无色。含有T和D的试液在波长470nm处，

6、用1cm吸收池测得吸光度为0.424；428nm处吸光度为0.401。试计算被铁饱和的T和D中铁各占多少分数？解：由吸光度的加和性得在470nm处0.424=4170×1.0×cD+2290×1.0×cT在428nm处0.401=3540×1.0×cD+2730×1.0×cTcD=7.30×10-5mol∙l-1；cT=5.23×10-5mol∙l-1那么在输铁蛋白T中铁的质量分数为WFe,T=2cT/(2cT+cD)=0.588WFe,D=1-WFe,T=0.412Woodward-Fieser

7、规则波长增加因素max/nm开链或非骈环共轭双烯基本值217双环上烷基取代增加值+5环外双烯+5同环共轭双烯或共轭多烯骈环异环共轭双烯基本值214同环共轭双烯基本值253延长一个双键增加值+30烷基或环残基取代+5环外双键+5助色基团-OAc+0-OR+6-SR+30-Cl、-Br+5-NR2+60非环或六元环α,β-不饱和酮基本值：215环外双键增加值+5双键同环共轭增加值+39延长一个共轭双键增加值+30取代基烷基或环烷基α位β-位γ-位δ-位+10+12+18+18五元环α,β-不饱和酮基

8、本值：202-OH+35+30+30+50-OAc+6+6+6—-OR+30+35+17+31α,β-不饱和醛基本值：207-SR—+85——-Cl+15+12——-Br+25+30——-NR2—+95——例3能否区别下列两个化合物?按不饱和醛酮计算：母体215+β位烷残基12=227按同环共轭双烯：母体253+3×烷残基5=268按不饱和醛酮计算：母体215+一个延长双键30+γ位烷残基18+2×δ位烷残基18=299例4.计算下列共轭二烯的λmax：母体同环二烯：253nm三个