仪器分析课件HUT-2紫外可见吸收光谱.ppt

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1、第三章紫外可见吸收光谱UltravioletandvisibleSpectrophotometryUV—Vis定义：紫外可见吸收光谱:利用物质的分子或离子对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断的分析方法。应用：应用广泛——不仅可进行定量分析，还可利用吸收峰的特性进行定性分析和简单的结构分析，还可测定一些平衡常数、配合物配位比等。可用于无机化合物和有机化合物的分析，对于常量、微量、多组分都可测定。特点：灵敏度高、准确度高、选择性好、操作方便、分析速度快、应用

2、范围广。§3-1概述紫外可见分光光度法的用途1、鉴定物质。2、待测物质是标准物及标准图谱对照进行分析。3、比较最大吸收波长吸收系数的一致性。4、物质的纯度检验。5、推测化合物的分子结构及构成。6、判定络合物的组成及稳定常数的测定。§3-2紫外可见吸收光谱法一、紫外可见吸收光谱的基本原理（一）紫外可见吸收光谱由紫外可见分光光度计获得光源——单色器——吸收池——检测器——显示器ΔE电=h光(200—800nm)激发态基态吸收曲线将不同波长的光透过某一固定浓度和厚度的待测溶液，测量每一波长下待测溶液对光的吸收程度（

3、即吸光度），然后以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，可得一曲线。这曲线描述了物质对不同波长的吸收能力，称吸收曲线或吸收光谱。L不同波长的光图3-1紫外可见吸收光谱示意图末端吸收最强峰肩峰峰谷次强峰maxminAmaxminA2.对于同一待测溶液，浓度愈大，吸光度也愈大；3.对于同一物质，不论浓度大小如何，最大吸收峰所对应的波长(最大吸收波长λmax)不变.并且曲线的形状也完全相同。分析吸收曲线可以看到：1.同一浓度的待测溶液对不同波长的光有不同的吸光度;#吸收曲线的讨论1：①同一种物质对不同波长光

4、的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长---λmax②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。（二）紫外可见光谱的特征1.吸收峰的形状及所在位置——定性、定结构的依据2.吸收峰的强度——定量的依据A=lgI0/I=CL：摩尔吸收系数单位：L.cm-1.mol-1A单色光I0IL的物理意义及计算在数值上等于1mol/L的吸光物质在1cm光程中的吸光度，=A/C

5、L，与入射光波长、溶液的性质及温度有关（1）——吸光物质在特定波长和溶剂中的一个特征常数，定性的主要依据（2）值愈大，方法的灵敏度愈高>104强吸收=103~104较强吸收=102~103中吸收<102弱吸收文献报道：紫外可见光谱的两个重要特征max,例：λmaxEt=279nm(5012lg=3.7)#吸收曲线的讨论2：④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A有差异，在λmax处吸光度A的差异最大。此特性可作作为物质定量分析的依据。⑤在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最

6、灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。二、紫外可见吸收光谱与分子结构的关系(一)有机化合物的紫外可见吸收光谱1.电子跃迁类型紫外可见吸收光谱是由分子中价电子能级跃迁产生的——这种吸收光谱取决于价电子的性质1.电子类型形成单键的σ电子C-H、C-C形成双键的π电子C=C、C=O未成对的孤对电子n电子C=O：例：HCOH¨¨：1.紫外光谱的基本原理1)紫外光谱的产生（电子跃迁）<200nm远紫外区；200~400nm近紫外区分子吸收紫外光区的电磁辐射，引起电子能级的跃迁即成键电子或非键电子由基态跃迁到

7、激发态。2)电子跃迁的类型有机分子最常见的电子跃迁：**n*n*跃迁所需能量大小顺序：*>n*>*>n*E=hvE=红移（向红移动）：由于取代基或溶剂效应，最大吸收峰波长移向长波。蓝移（向蓝移动）：由于取代基或溶剂效应，最大吸收峰波长移向短波。生色基：产生紫外（或可见）吸收的不饱和基团，如：C=C、C=O、NO2等。助色基：其本身是饱和基团(常含杂原子),在紫外或可见光区不显吸收，但当其与生色基相连时，能使后者吸收峰移向长波或吸收强度增加（或同时两者兼有）如：-OH

8、、-NH2、Cl、烷基等。3.各类有机化合物的电子跃迁和紫外吸收**n*n***n*和n*跃迁，吸收波长：<200nm(远紫外区)；*和n*跃迁，吸收波长：200~400nm(近紫外区)；UV检测：共轭烯烃、共轭羰基化合物及芳香化合物。主要有四种跃迁类型跃迁所需能量为：σ→σ*n→σ*π→π*n→π*分子中电子的能级和跃迁（1）σ→