10紫外可見(jiàn)分光光度法課后習(xí)題答案

1、第十一章 紫外 - 可見(jiàn)分光光度法思考題和習(xí)題1名詞解釋?zhuān)何舛?、透光率、吸光系?shù)（摩爾吸光系數(shù)、百分吸光系數(shù) ）、發(fā)色團(tuán)、助色團(tuán)、紅移、藍(lán)移。2什么叫選擇吸收？它與物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？ 物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光吸收程度不同，往往對(duì)某一波長(zhǎng)（或波段 ）的光表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸收。這時(shí)稱(chēng)該物質(zhì)對(duì)此波長(zhǎng) （或波段 ）的光有選擇性的吸收。由于各種物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同， 從而對(duì)不同能量的光子有選擇性吸收， 吸收光子后產(chǎn)生的 吸收光譜不同，利用物質(zhì)的光譜可作為物質(zhì)分析的依據(jù)。3電子躍遷有哪幾種類(lèi)型？躍遷所需的能量大小順序如何？具有什么樣結(jié)構(gòu)的化合物 產(chǎn)生紫外吸收光譜？紫外吸收光譜有何特征？電子躍遷類(lèi)型有以下幾種類(lèi)

2、型：du躍遷，躍遷所需能量最大；n躍遷，躍遷所需能量較大，nn躍遷，躍遷所需能量較??；m n躍遷，所需能量最低。而電荷轉(zhuǎn)移躍遷吸收峰可延伸至可見(jiàn)光區(qū)內(nèi)，配位場(chǎng)躍遷的吸收峰也多在可見(jiàn)光區(qū)內(nèi)。 分子結(jié)構(gòu)中能產(chǎn)生電子能級(jí)躍遷的化合物可以產(chǎn)生紫外吸收光譜。紫外吸收光譜又稱(chēng)紫外吸收曲線，是以波長(zhǎng)或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)所描繪的 圖線。在吸收光譜上，一般都有一些特征值， 如最大吸收波長(zhǎng) （吸收峰 ）, 最小吸收波長(zhǎng) （吸收 谷） 、肩峰、末端吸收等。4Lambert-Beer 定律的物理意義是什么？為什么說(shuō) Beer 定律只適用于單色光？濃度 C 與吸光度 A 線性關(guān)系發(fā)生偏離的主要因素有哪些？朗

3、伯比耳定律的物理意義：當(dāng)一束平行單色光垂直通過(guò)某溶液時(shí)，溶液的吸光度 A 與吸光物質(zhì)的濃度 c及液層厚度I成正比。Beer 定律的一個(gè)重要前提是單色光。也就是說(shuō)物質(zhì)對(duì)單色光吸收強(qiáng)弱與吸收光物質(zhì)的 濃度和厚度有一定的關(guān)系。 非單色光其吸收強(qiáng)弱與物質(zhì)的濃度關(guān)系不確定， 不能提供準(zhǔn)確的 定性定量信息。濃度 C 與吸光度 A 線性關(guān)系發(fā)生偏離的主要因素（1） 定律本身的局限性：定律適用于濃度小于0.01 moI/L 的稀溶液，減免：將測(cè)定液稀釋 至小于 0.01 moI/L 測(cè)定（2）化學(xué)因素：溶液中發(fā)生電離、酸堿反應(yīng)、配位及締合反應(yīng)而改變吸光物質(zhì)的濃度等導(dǎo) 致偏離Beer定律。減免：選擇合適的測(cè)定條

4、件和測(cè)定波長(zhǎng)（3）光學(xué)因素：非單色光的影響。減免：選用較純的單色光；選的光作為入射光雜散光的影響。減免：選擇遠(yuǎn)離末端吸收的波長(zhǎng)測(cè)定 散射光和反射光：減免：空白溶液對(duì)比校正。非平行光的影響：減免：雙波長(zhǎng)法（4）透光率測(cè)量誤差：減免：當(dāng)土0.002 T 0.01時(shí)，使0.2A0.7當(dāng)厶 T 0.0001 時(shí)，使 0.2A 主成分吸收t與純品比E f,光譜變形9 為什么最好在max處測(cè)定化合物的含量？根據(jù)Beer定律，物質(zhì)在一定波長(zhǎng)處的吸光度與濃度之間有線性關(guān)系。因此，只要選擇一定的波長(zhǎng)測(cè)定溶液的吸光度， 即可求出濃度。選被測(cè)物質(zhì)吸收光譜中的吸收峰處， 以提高 靈敏度并減少測(cè)定誤差。 被測(cè)物如有幾個(gè)

5、吸收峰， 可選不易有其它物質(zhì)干擾的， 較高的吸收 峰，最好是在max處。10說(shuō)明雙波長(zhǎng)消去法和系數(shù)倍率法的原理和優(yōu)點(diǎn)。怎樣選擇1和2?11. 說(shuō)明導(dǎo)數(shù)光譜的特點(diǎn)。導(dǎo)數(shù)光譜的零階光譜極小和極大交替出現(xiàn)，有助于對(duì)吸收曲線峰值的精確測(cè)定。零階光譜上的拐點(diǎn)，在奇數(shù)階導(dǎo)數(shù)中產(chǎn)生極值，在偶數(shù)階導(dǎo)數(shù)中通過(guò)零。這對(duì)肩峰 的鑒別和分離很有幫助。(3) 隨著導(dǎo)數(shù)階數(shù)增加，極值數(shù)目增加 (極值=導(dǎo)數(shù)階數(shù)十1)，譜帶寬度變小，分辨能力 增高，可分離和檢測(cè)兩個(gè)或者以上重疊的譜帶。分子光譜中。往往由于相鄰吸收帶的重疊使吸收曲線產(chǎn)生峰位移動(dòng)，峰形不對(duì)稱(chēng)。 出現(xiàn)肩峰等現(xiàn)象、可因相鄰吸收帶的強(qiáng)弱差別不同，相隔距離遠(yuǎn)近以及相重疊

6、的部分多少而變化，這沖變化，有時(shí)在吸收光譜曲線上的表現(xiàn)可以是很微弱而不易辨別的。而在導(dǎo)數(shù)圖上則有明顯的表現(xiàn)。12. 以有機(jī)化合物的官能團(tuán)說(shuō)明各種類(lèi)型的吸收帶，并指出各吸收帶在紫外一可見(jiàn)吸收光譜中的大概位置和各吸收帶的特征。(1) R帶：由含雜原子的不飽和基團(tuán)的n n*躍遷產(chǎn)生，如 C = O; C= N ; N = N , 其入200400nm強(qiáng)度較弱 200nm 1b(3) B帶：苯環(huán)本身振動(dòng)及閉合環(huán)狀共軛雙鍵n-n躍遷而產(chǎn)生的吸收帶，是芳香族化合物的主要特征吸收帶，其入256nm寬帶，具有精細(xì)結(jié)構(gòu)； 200(4) E帶：由苯環(huán)環(huán)形共軛系統(tǒng)的nn歩遷產(chǎn)生，也是芳香族化合物的特征吸收帶其中E1

7、 帶 180nm, ax104 (常觀察不到),E2帶 200nm , ax=7000。(5) 電荷轉(zhuǎn)移吸收帶：有電子給予體和電子接受體的有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物電荷轉(zhuǎn)移躍遷。其 入范圍寬，； 104。(6) 配位體場(chǎng)吸收帶：配合物中心離子d-d或f-f躍遷產(chǎn)生?？裳由熘量梢?jiàn)光區(qū)，； BA H2O1%:二 E1cmM1052.001040.598229 -1 BX 2.481 10 110B =602M -BOH -602 17 =61918.有一化合物在醇溶液中的Fax為240nm,其；為1.7 104 ,摩爾質(zhì)量為314.47。試問(wèn)配制什么樣濃度(g/100ml)測(cè)定含量最為合適。(3.70 10

8、,448 10，最佳 8.03 10，)10吸光度在0.20.7之間時(shí)為分光光度法的最適宜范圍。設(shè)l=1cm1%AA 二 E1cmCIC :1%E1cm I下限C1二-0.2-=3.7 10* (g/100ml)= 541M314.471%E1cm；10 =1.7 104541 1上限 C2 二弗九3 10(g/100ml)故最適宜濃度范圍為：3.7 101.3 10 g/100ml+0.000500mol/L M0.800;另一溶液由0.640。設(shè)前一種溶液試計(jì)算MX的穩(wěn)定常數(shù)。(K穩(wěn)=163)A = ClC2A10.800“cc1600G l 0.000500 1A 0.64020.000

9、400；I 1600 1MX0.000400= 162.5M X (0.000500 -0.000400) (0.0250 -0.000400) K2CQ4的堿性溶液在372nm有最大吸收。已知濃度為堿性溶液，于1cm吸收池中，在372nm處測(cè)得T=71.6%。求(a)該溶液吸光度；(b) K2CQ4 溶液的max； (c)當(dāng)吸收池為3cm時(shí)該溶液的T%。20.53.00 10 mol/L 的 K2CQ419.金屬離子 M+與配合劑X形成配合物 MX，其它種類(lèi)配合物的形成可以忽略，在 350nm處MX有強(qiáng)烈吸收，溶液中其它物質(zhì)的吸收可以忽略不計(jì)。包含 和0.200mol/L X 的溶液，在 3

10、50nm和1cm比色皿中，測(cè)得吸光度為 0.000500mol/L M +和0.0250mol/L X組成，在同樣條件下測(cè)得吸光度為 中所有M+均轉(zhuǎn)化為配合物，而在第二種溶液種并不如此，6(A=0.145 , max=4833 , T=36.73%)A 一IgT 一Ig0.716 =0.145A 0.145max54833Cl 3.00 10 1T 二10與=10 坐33 3 10工3 =36.7%21精密稱(chēng)取VB12對(duì)照品20mg,加水準(zhǔn)確稀釋至1000ml，將此溶液置厚度為 1cm的 吸收池中，在= 361 nm處測(cè)得其吸收值為 0.414,另有兩個(gè)試樣，一為VB伐的原料藥，精密稱(chēng)取20m

11、g,加水準(zhǔn)確稀釋至1000ml,同樣在l=1cm , = 361 nm處測(cè)得其吸光度為 0.400。 一為VB12注射液，精密吸取1.00ml，稀釋至10.00ml，同樣測(cè)得其吸光度為0.518。試分別計(jì)算VB12原料藥及注射液的含量。(原料藥%=96.62，注射液含量=0.250mg/ml)二巴0j434 =207c|202d 100 11000A 10000.4001%10E1cml100 100%= 207 1100% =96.6%20.0 10 20.0 10A 310.51831%E1cm原料藥標(biāo)示量注射液 礦 10100.1=0.250 mg/ml巳爲(wèi)10207 X122 .有一

12、A和B兩化合物混合溶液，已知A在波長(zhǎng)282nm和238nm處的吸光系數(shù)E醫(yī) 值分別為720和270;而B(niǎo)在上述兩波長(zhǎng)處吸光度相等?，F(xiàn)把 A和B混合液盛于1.0cm吸 收池中，測(cè)得 max282nm處的吸光度為 0.442;在 max238nm處的吸光度為 0.278,求A化合 物的濃度(mg/100ml )。(0.364mg/100ml)A b282nmAa b238nm= A282nm A282nm =442=A238nm A238 n = 0.278兩式相減 AXm -兀爲(wèi)二 A82nm - ASnm = (E；82nm - EgnmCI0.442 -0.278 =(720 270)CaC

13、a =0.000364g/100ml =0.364mg/100ml23. 配制某弱酸的 HCI 0.5mol/L、NaOH 0.5mol/L和鄰苯二甲酸氫鉀緩沖液(pH=4.00) 的三種溶液，其濃度均為含該弱酸0.001g/100ml。在 max=590nm處分別測(cè)出其吸光度如表。_H ln _ HI npKa 二 pH lgHlnIni求該弱酸 pKa。(pKa=4.14)pHA O-max590nm)主要存在形式40.430HIn與ln|堿1.024In 1酸0.002HI nHln =H 亠 Tn -7在pH =4的緩沖溶液中，HIn和InJ共存，則該弱酸在各溶液中的 分析濃度為CHi

14、n +CIn即 0.001g/100ml緩沖液中：A混=0.430 二EHInCHIn - Em 0 堿性溶液中:Am_=1.024 Wn Cm J 酸性溶液中：AHIn =0.002 二 EHIn(5n +C 后兩式代入第式 0.430 =(C0.002HIn Vi門(mén)CHIn+1.024(C Hln C inC Hln-1.3879In pKa =pH lg HIn =4 lg 1.3879 =4.14 In 1#324. 有一濃度為2.00 10 mol/L的有色溶液，在一定波長(zhǎng)處，于0.5cm的吸收池中測(cè)得其吸收度為0.300 ,如果在同一吸收波長(zhǎng)處，于同樣的吸收池中測(cè)得該物質(zhì)的另一溶液

15、的百 分透光率為20%，則此溶液的濃度為多少?(4.66 10mol/L)AIgT =ECIA _ G七(2%)7.二4 66“00.300(mol/L)- lgT2 C2C _ lgT GC樣_.25. 含有Fe3+的某藥物溶解后，加入顯色劑KSCN溶液，生成紅色配合物，用1.00cm吸收池在分光光度計(jì) 420nm波長(zhǎng)處測(cè)定，已知該配合物在上述條件下值為1.8 104，如該藥物含F(xiàn)e3+約為0.5%，現(xiàn)欲配制50ml試液，為使測(cè)定相對(duì)誤差最小，應(yīng)稱(chēng)取該藥多少克？(Fe=55.85)(0.135g)當(dāng)A=0.434時(shí)，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差最小A 0.4345A = Cl C42.411 ： 10 (mol/L)gxl 1.80x10 x1m 0.5%55.855= 2.411 10 一50 101000m = 0.135g9#26精密稱(chēng)取試樣 0.0500g，置250ml量瓶中，加入0.02mol/L HCl溶解，稀釋至刻度。 準(zhǔn)確吸取2ml，稀釋至10