无机及分析化学课件 第12章

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1、12.6分光光度法的应用第12章分光光度分析法12.1概述12.2光吸收基本原理12.3光度分析的方法和仪器12.4显色反应和显色条件12.5仪器测量误差和测量条件12.1概述基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为分光光度分析法，包括比色法和吸光光度法。主要有:红外、紫外和可见分光光度分析法。红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围2.51000m,主要用于有机化合物结构鉴定。紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围200400nm（近紫外区），可用于结构鉴定和定量分析。可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围400750nm，主要用于有色物质的定量分析。本章

2、主要学习紫外可见分光光度法。12.1.1分光光度法的特点a.灵敏度高；b.准确度高；c.应用广泛；d.仪器简单、操作方便、快速。12.1.2溶液颜色与光吸收的关系主要用于测定试样中的微量组分。光是一种电磁波，具有波粒二象性。光的波动性：波长、频率、光速c、波数(cm-1)等参数来描述=c；波数=1/=/c光的粒子性：能量来描述，光是由光子流组成，光子的能量：E=h=hc/(Planck常数：h=6.626×10-34J×S)下表所示为各种频率及波长的电磁波谱。微波光谱、电子顺磁共振分子转动电子自旋0.1~1001011~108微波红外吸收光谱分子振动2.5~1000μ

3、m1.2×1014~1011红外近红外吸收光谱分子振动0.75~2.5μm4.0×1014~1.2×1014近红外400~750nm7.5×1014~4.0×1014可见紫外-可见吸收和发射光谱200~400nm1015~7.5×1014紫外远紫外吸收光谱、光电子能谱价电子和非键电子跃迁10~200nm1016~1015远紫外X射线吸收、发射、衍射、荧光光谱、光电子能谱内层电子跃迁10-3~10nm1020~1016X射线光波类型跃迁类型波长频率/Hz区域可见光是指眼睛能够感觉到的那一小段光，是电磁波中一个很小的波段（400~750nm）。日常所见的日光、白炽光，都是由红、橙、黄、绿

4、、青、蓝、紫七种不同波长的光所组成的复合光。由不同波长的光组成的光称为复合光。不仅七种单色光可以混合成白光，两种适当颜色的单色光按一定强度比例混合也可得到白光。这两种单色光称为互补色。将不同波长的单色光依次通过一定的有色溶液，分别测出对各种波长的光的吸收程度（用A表示），以波长为横坐标，吸光程度为纵坐标作图，就得到吸收曲线，或者叫做吸收光谱曲线。右图是四条不同浓度KMnO4溶液的光吸收曲线.可以看出,在可见光范围内,KMnO4溶液对波长525nm附近的绿色光有最大吸收,而对紫色和红色光则吸收很少.光吸收程度最大处的波长,称为最大吸收波长,常用λ最大或λmax表示,任何可见光区内溶液的

5、颜色主要是由这个数值决定的.在正常情况下,选A用不同浓度的某种溶液,最大吸收波长也是固定不变的,说明光的吸收与溶液中物质的结构有关.其中KMnO4的浓度大小为：a

6、厚度及溶液浓度的定量关系，奠定了分光光度分析法的理论基础。1.朗伯定律-dI=k1IdblgI0/I=K2b-dI=k3IdclgI0/I=K4c2.比耳定律3.朗伯-比耳定律式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度;b：液层厚度(光程长度),通常以cm为单位;c：溶液的摩尔浓度，单位mol·L-1K是比例常数,与入射光波长,溶液的性质和温度有关.应用朗伯－比耳定律时应注意：（1）朗伯-比耳定律不仅适用于有色溶液，也可适用于其他均匀非散射的吸光物质（包括液体、气体和固体）；（2）该定律应用于单色光，既适用于可见光，也适用于红外光和紫外光，是各类吸光光度法的定量依据；（3）吸光度具有加和

7、性，是指溶液的总吸光度等于各吸光物质的吸光度之和。根据这一规律，可以进行多组分的测定及某些化学反应平衡常数的测定。4.摩尔吸光系数k(1)吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数，可作为定性鉴定的参数；(2)不随浓度c和光程长度b的改变而改变.在温度和波长等条件一定时,k仅与吸收物质本身的性质有关,与待测物浓度无关;(3)同一吸收物质在不同波长下的k值是不同的.在最大吸收波长λmax处的摩尔吸光系数,常以kmax表示.kmax表明了该吸收物质最大限度的吸光