紫外可见吸收光谱 ppt课件.ppt

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1、紫外-可见吸收光谱法Ultraviolet-VisibleAbsorptionSpectrometry，UV-Vis第四章内容第一节紫外可见吸收光谱基本原理BasicprinciplesofUV-Vis第二节紫外可见分光光度计Utraviolet-visiblespectrometer第三节紫外可见吸收光谱的应用Applicationofultravioletspectrometry第四节分子荧光光谱法Molecularfluorescencespectroscopy本章学习要求1.掌握紫外-可见光谱的基本概念和原

2、理2.掌握有机化合物中电子跃迁的基本类型3.了解无机化合物的紫外可见吸收光谱4.了解紫外可见吸收分光光度计的构造5.掌握紫外-可见光谱的定性和定量分析方法6.了解分子荧光光谱法的原理第一节紫外可见吸收光谱基本原理basicprincipleofUV-Vis一、概述二、分子吸收光谱产生及类型三、紫外可见吸收光谱四、吸收光谱的测量一、概述紫外可见吸收光谱法：利用某些物质分子能够吸收紫外可见光(10~800nm)的辐射而产生的分子吸收光谱来进行定性、定量和结构分析的方法。这种分子吸收光谱源于分子外层电子或价电子能级间跃迁

3、而产生的电子光谱.广泛用于有机和无机物质的定量测定，辅助定性分析（如配合IR）电磁波谱远紫外区(10-200nm)，近紫外区(200-400nm)和可见光区(400-800nm)二、分子吸收光谱的产生及类型1.分子吸收光谱的产生E分子=Ee+Ev+Er分子内部三种运动形式：（1）电子相对于原子核的运动（2）原子核在其平衡位置附近的相对振动（3）分子本身绕其重心的转动分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量分子的内能：电子能量Ee、振动能量Ev、转动能量Er整个分子

4、能量的变化包含着电子能级的变化、振动能级的变化和转动能级的变化：DEe＞DEv＞DEr其中电子运动的能级间距最大（每个能级间的能量差叫间距或能级差△E），振动能级次之，转动能级的间距最小。即：DE分子=DEe+DEv+DEr20-11-0.050.005-0.05eV0.06------1.25-----25------250m电子能级间跃迁的同时总伴随有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产生的若干谱线而呈现宽谱带。分子光谱是带状光谱！当有一频率n,即辐射能量为hn（h为普朗克常数

5、）的电磁辐射照射分子时，如果辐射能量hn恰好等于该分子较高能量与较低能量的能级差时，即有：分子就吸收了该电磁辐射，发生能级的跃迁。若用一连续的电磁辐射以波长大小顺序分别照射分子，并记录物质分子对辐射吸收程度随辐射波长变化的关系曲线，这就是分子吸收曲线，通常叫分子吸收光谱2.分子吸收光谱类型远红外光谱分子的转动能级跃迁，需吸收波长为远红外光，形成的光谱称为转动光谱或远红外光谱。红外光谱分子的振动能级差一般需吸收红外光才能产生跃迁。在分子振动时同时有分子的转动运动。因此分子振动产生的吸收光谱中，包括转动光谱，故常称为振

6、-转光谱，又称红外光谱，主要用于有机化合物结构鉴定。紫外-可见吸收光谱电子的跃迁吸收光的波长主要在真空紫外到可见光区，对应形成的光谱，称为电子光谱或紫外-可见吸收光谱，可用于结构鉴定和定量分析。远紫外区10-200nm（真空紫外区）近紫外区200-400nm可见区400-800nm1.紫外可见光谱图不同物质结构不同,其分子能级的能量(各种能级能量总和)或能量间隔各异，因此不同物质将选择性地吸收不同波长或能量的外来辐射，这是UV-Vis定性分析的基础。定性分析具体做法是让不同波长的光通过待测物，测量其对不同波长光的吸

7、收程度(吸光度A)，以吸光度A为纵坐标，以波长或频率为横坐标作图，得到该物质的吸收光谱或吸收曲线，据吸收曲线的特性(峰强度、位置及数目等)研究分子结构。三、紫外-可见吸收光谱紫外可见吸收光谱示意图末端吸收最大吸收峰肩峰次强峰峰谷lmaxlminl/nmA2.有机化合物的紫外可见吸收光谱s电子：形成单键的电子p电子：形成不饱和键的电子n电子：氧、硫、氮、卤素等杂原子上未成键的电子以甲醛分子为例：COH：：n电子π电子σ电子H电子跃迁类型spnp＊s＊λ/nm能量150-160nm200nm180-210nm270-3

8、00nmC-CC=CC=OC-XC=ON=Os→s*p→p*n→s*n→p*s→s*>n→s*≥p→p*>n→p*各种跃迁所需要的能量顺序:s→s*跃迁所需能量最大σ电子只有吸收远紫外光的能量才能发生的跃迁吸收波长λ<200nm，例如饱和烷烃甲烷的λmax为125nm,只能被真空紫外分光光度计检测到n→s*跃迁所需能量较大吸收波长为180～210nm，大部分