紫外吸收光谱
第九章 紫外吸收光谱分析
习题解答
1.试简述产生吸收光谱的原因(
【解答提示】:
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。
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。
2.电子跃迁有哪几种类型,这些类型的跃迁各处于什么补偿范围,
【解答提示】:
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s电子,形成双键的p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s?s*,s ?p*,p ? s*,n ?s*,p ?p*,n?p*等跃迁类型,p ?p*,n ?p*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DE大小顺序为:n ?p*
标准
谱图对照,可以确定化合物的存在;
(,)可以用来推断有机化合物的结构,例如确定1,2-二苯乙烯的顺反异构体;
HHH CCCCH
cis-trans- ,max=280nm,max=295nm,max=10500,max=27000
(,)进行化合物纯度的检查,例如可利用甲醇溶液吸收光谱中在256nm处是否存在苯的B吸收带来确定是否含有微量杂质苯;
(,)进行有机化合物、配合物或部分无机化合物的定量测定,这是紫外吸收光谱的最重要的用途之一。其原理为利用物质的吸光度与浓度之间的线性关系来进行定量测定。
,.异丙叉丙酮有两种异构体:CH3-C(CH3)=CH-CO-CH3及CH2=C(CH3)-CH2-CO-CH3(它们的紫外吸收光谱为: (a)最大吸收波长在235nm处,emax=12000L. mol-1. cm-1;(b)220nm以后没有强吸收。如何根据这两个光谱来判断上述异构体,试说明理由(
【解答提示】:
(a)为a,b-不饱和酮,即第一种异构体,因为该分子中存在两个双键的pp共轭体系,吸收峰波长较长,而(b)在220nm以后无强吸收,说明分子中无K吸收带(故为第二中异构体(
,(下列两对异构体,能否用紫外光谱加以区别,
(,) (,) CH=CHCOCHCH=CHCOCH33
【解答提示】:
可以,(,)中第一个化合物含有三个共轭双键,最大吸收波长比第二种化合物要长,强度也较高;同理(,)中第二个化合物含有三个共轭双键(
9. 试估计下列化合物中哪一种化合物的lmax最大,哪一种化合物的lmax最小,为什么,
OHCHCH33
OOO
(c) (a)(b)
【解答提示】:
(b) > (a) >, (c) 因为:
(b) 中有两个共轭双键,存在K吸收带,(a)中有两个双键,而 (c )中只有一个双键(
10. 紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较,有什么不同之处,为什么, 【解答提示】:
首先,光源不同,紫外用氢灯或氘灯,而可见用钨灯,因为二者发出的光的波长范围不同;
从单色器来说,如果用棱镜做单色器,则紫外必须使用石英棱镜,可见则石英棱镜或玻璃棱镜均可使用,而光栅则二者均可使用,这主要是由于玻璃能吸收紫外光的缘故;
从吸收池来看,紫外只能使用石英吸收池,而可见则玻璃、石英均可使用,原因同上。
从
器来看,可见区一般使用氧化铯光电管,它适用的波长范围为625-1000nm,紫外用锑铯光电管,其波长范围为200-625nm.