分析測(cè)試中心習(xí)題

1、紫外可見(jiàn)吸收光譜習(xí)題、名詞解釋1. 比色分析法：利用比較待測(cè)溶液本身的顏色或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色的深淺來(lái) 測(cè)定溶液中待測(cè)物質(zhì)的濃度的方法就稱為比色分析法。2. 生色團(tuán)和助色團(tuán)：所謂生色團(tuán)是指在200- 1000nn波長(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生特征吸收帶的 具有一個(gè)或多個(gè)不飽和鍵和未共用電子對(duì)的基團(tuán)。所謂助色團(tuán)是一些含有未共用電 子對(duì)的氧原子、氮原子或鹵素原子的基團(tuán)。3. 紅移和藍(lán)移：由于取代基或溶劑的影響造成有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的變化，使吸收峰 向長(zhǎng)波方向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為吸收峰“紅移”。由于取代基或溶劑的影響造成有機(jī)化 合物結(jié)構(gòu)的變化，使吸收峰向短波方向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為吸收峰“藍(lán)移”。4. 增色效應(yīng)和減色效應(yīng)：由于有

2、機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰摩爾吸光系數(shù)增加 的現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)。由于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰的摩爾吸光系數(shù)減小的 現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)。5. 溶劑效應(yīng)：由于溶劑的極性不同引起某些化合物的吸收峰的波長(zhǎng)、強(qiáng)度及形狀 產(chǎn)生變化，這種現(xiàn)象稱為溶劑效應(yīng)。、填空1.朗伯定律是說(shuō)明在一定條件下，光的吸收與光程 成正比：比爾定律是說(shuō)明在一 定條件下，光的吸收與 濃度 成正比，二者合為一體稱為朗伯-比爾定律，其數(shù)學(xué) 表達(dá)式為A=Kba 2.摩爾吸光系數(shù)的單位是 L/ (mol - cm)，它表示物質(zhì)的濃度1mol/L ,液層厚度 為 込時(shí)，在一定波長(zhǎng)下溶液的吸光度。常用符號(hào) A表示。因此光的吸收定律的 表達(dá)式可

3、寫為 A=£ be。3.吸光度和透射比的關(guān)系是：A=-lgt4.用分光光度計(jì)測(cè)量由色配合物的濃度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最小時(shí)的吸光度為0.434產(chǎn)生吸收，在溶劑 。5.飽和碳?xì)浠衔锓肿又兄挥匈镦I，只在真空紫外或遠(yuǎn)紫外或深紫外 200-1000nm范圍內(nèi)不產(chǎn)生吸收峰，故此類化合物在紫外吸收光譜中常用來(lái)做6.在有機(jī)化合物中，常常因取代基的變更或溶劑的改變，使其吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生移動(dòng)精選范本，供參考!向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為.紅移_,向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移O答：.減小儀器誤差。7對(duì)于紫外及可見(jiàn)分光光度計(jì)，在可見(jiàn)光區(qū)可以用玻璃吸收池，而紫外光區(qū)則用一石英比色皿吸收池進(jìn)行測(cè)量。三、簡(jiǎn)答題 1.減小測(cè)量

4、誤差的方法選擇合適的顯色劑，使顯色反應(yīng)的靈敏度高，選擇好，顯色產(chǎn)物穩(wěn)定。在吸光度0.11.0范圍內(nèi)測(cè)定，以減小吸光度誤差。精選范本，供參考!2. 分光光度計(jì)有哪些部分組成，各自的作用是什么?答： .光源：提供一定波長(zhǎng)范圍的穩(wěn)定可靠的連續(xù)光譜。-鎢燈：發(fā)射350 2500nm波長(zhǎng)的連續(xù)光譜，用于可見(jiàn)光光譜部分的光源。.從波長(zhǎng)范圍寬廣的光線中，分出波段較窄的單色光的裝置。主要有棱鏡和光柵兩-氘燈：發(fā)射150 400nm波長(zhǎng)的連續(xù)光譜，用于紫外光譜部分的光源。 單色器：類。.吸收池:盛樣品或標(biāo)準(zhǔn)液的容器。.檢測(cè)器:常用光電管或光電倍增管，將透射光轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并經(jīng)放大后輸出給指示儀表或記錄儀。.指示儀

5、表/記錄儀：顯示或記錄檢測(cè)結(jié)果。3.何謂分光光度法?答：應(yīng)用分光光度計(jì)，根據(jù)物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的單色光的吸收程度不同而對(duì)物質(zhì)進(jìn)行 定性和定量分析的方法稱為分光光度法。4.玻璃比色皿和石英比色皿有何區(qū)別?答：玻璃比色皿：較經(jīng)濟(jì)，適用于可見(jiàn)光區(qū)域石英比色皿：搞能見(jiàn)度，適用于紫外光和可見(jiàn)光區(qū)域4.紫外-可見(jiàn)分光光度法具有什么特點(diǎn)?、它所測(cè)的溶液的濃度下限可達(dá)10" 510" 6mol/L （達(dá)ug量級(jí)）； 、紫外-看見(jiàn)分光光度法測(cè)定的相對(duì)誤差為2%5%特別適合于測(cè)定低含量和微 量組分而不適合于中高含量組分的測(cè)定;紫外 - 可見(jiàn)光光度法分析速度快， 儀器設(shè)備不復(fù)雜， 操作簡(jiǎn)便， 價(jià)格低

6、廉，應(yīng)用廣泛。四、闡述題1. 闡述有機(jī)分子光譜的躍遷類型有哪些、以及其吸收峰出現(xiàn)的位置？答：對(duì)于有機(jī)分子能級(jí)躍遷可能的躍遷類型有躍遷可見(jiàn)，躍遷所需能量最大，吸收光譜一般處于低于 200nm的區(qū)域，稱遠(yuǎn)紫外吸收帶。一般紫外 - 可見(jiàn)分光光度計(jì)不能用來(lái)研究遠(yuǎn)紫外吸收光譜。如甲烷，max=125 nm飽和有機(jī)化合物的電子躍遷在遠(yuǎn)紫外區(qū)。它們?cè)谧贤饪梢?jiàn)光區(qū)無(wú)吸收帶，因而可以用作溶劑。n * 躍遷含有未共享電子對(duì)的取代基都可能發(fā)生 n * 躍遷。因此，含有 S， N， O， Cl,Br ，I 等雜原子的飽和烴衍生物都出現(xiàn)一個(gè) n * 躍遷產(chǎn)生的吸收譜帶。 n *躍遷也是高能量躍遷，一般max<20

7、0 nm落在遠(yuǎn)紫外區(qū)。但躍遷所需能量與n電子所屬原子的性質(zhì)關(guān)系很大。雜原子的電負(fù)性越小，電子越易被激發(fā)，激發(fā)波長(zhǎng)越長(zhǎng)。有時(shí)也 落在近紫外區(qū)。* 躍遷 * 所需能量較少， 并且隨雙鍵共軛程度增加， 所需能量降低。 若兩個(gè)以上的雙 鍵被單鍵隔開(kāi)，則所呈現(xiàn)的吸收是所有雙鍵吸收的疊加；若雙鍵共軛，則吸收大大 增強(qiáng)，波長(zhǎng)紅移， max 和 max 均增加。如單個(gè)雙鍵，一般 max為150-200nm,乙烯的max = 185 nm；而共軛雙鍵如丁二烯 max = 217 nm，己三烯 max = 258nm。n * 躍遷n * 所需能量最低，在近紫外區(qū)，有時(shí)在可見(jiàn)區(qū)。* 躍遷幾率大，是強(qiáng)吸收帶；而 n

8、* 躍遷幾率小，是弱吸收帶，一般max<500。精選范本 ,供參考！熒光習(xí)題、名詞解釋： 1. 熒光量子產(chǎn)率： 又稱熒光量子效率。 是指激發(fā)態(tài)分子中通過(guò)發(fā)射熒光而回到基態(tài)的分子占全 部激發(fā)態(tài)分子的分?jǐn)?shù)。2.熒光猝滅：熒光猝滅是指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子之間所發(fā)生的導(dǎo)致：熒光強(qiáng)度變化、相 關(guān)的激發(fā)峰位變化或熒光峰位變化 的物理或化學(xué)作用過(guò)程。3. 系間跨（竄）越：處于激發(fā)態(tài)分子的電子發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)而使分子的多重性發(fā)生變化的過(guò)程； 分子由激發(fā)單重態(tài)跨越到激發(fā)三重態(tài)。4. 振動(dòng)弛豫：指的是由于和周圍環(huán)境碰撞時(shí)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移，使分子喪失振動(dòng)激發(fā)能的過(guò)程二、選擇題：1. 下列哪種去激發(fā)過(guò)程是分子熒光發(fā)

9、射過(guò)程？（B）A .分子從第一激發(fā)單重態(tài)的各振動(dòng)能級(jí)躍遷回基態(tài);B .分子從第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)躍遷回基態(tài);C.分子從第一激發(fā)三重態(tài)的各振動(dòng)能級(jí)躍遷回基態(tài);D .分子從第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)躍遷回基態(tài);2. 下列說(shuō)法中，正確的是哪一個(gè)？（D）A .能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有雜環(huán)化合物的剛性結(jié)構(gòu);B .能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有大環(huán)化合物的剛性結(jié)構(gòu);C.能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有對(duì)稱性質(zhì)的環(huán)狀結(jié)構(gòu);D 能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有共軛體系n- n的剛性結(jié)構(gòu);3. 在下列的四種說(shuō)法中，哪一種是不正確的？（C）A .分子熒光發(fā)射光譜通常與吸收光譜互為鏡像關(guān)系;B .分子熒光發(fā)射光譜與激發(fā)波長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系;C

10、.分子熒光發(fā)射光譜歲激發(fā)波長(zhǎng)不同而變化;D .分子熒光發(fā)射的強(qiáng)度與激發(fā)光的強(qiáng)度成正比的關(guān)系。4. 分子熒光的發(fā)射波長(zhǎng)比激發(fā)波長(zhǎng) 大或者小？為什么？（ A）A ??；應(yīng)為在輻射躍遷過(guò)程中存在各種形式的無(wú)輻射躍遷，損失一部分能量;B .大;因?yàn)榧ぐl(fā)過(guò)程中，分子吸收一部分外界能量;C.相同；因?yàn)榧ぐl(fā)和發(fā)射在同樣的能級(jí)上躍遷，只是過(guò)程相反;D 不一定；因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)的大小受到測(cè)量條件的影響。二、簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述影響熒光效率的主要因素答：分子結(jié)構(gòu)：發(fā)熒光的物質(zhì)分子中必須含有共軛雙鍵這樣的強(qiáng)吸收基團(tuán)，且共軛體系越大，孔電子的離域性越強(qiáng)，越易被激發(fā)而產(chǎn)生熒光。隨著共軛芳環(huán)增大， 熒光效率提高，熒光峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)

11、。 a分子的剛性平面結(jié)構(gòu)有利于熒光的產(chǎn)生，有些有機(jī)配位劑與金屬離子形成螯合 物后熒光大大增強(qiáng)；b給電子取代基如0H NH、 NR和-OR等可使共軛體系增 大，導(dǎo)致熒光增強(qiáng)；吸電子基如一COOH NO和一NO等使熒光減弱，c隨著鹵素 取代基中鹵素原子序數(shù)的增加，物質(zhì)的熒光減弱，而磷光增強(qiáng)。 環(huán)境a溶劑的極性增強(qiáng)，對(duì)激發(fā)態(tài)會(huì)產(chǎn)生更大的穩(wěn)定作用，結(jié)果使物質(zhì)的熒光 波長(zhǎng)紅移，熒光強(qiáng)度增大；b對(duì)于大多數(shù)熒光物質(zhì)，升高溫度會(huì)使非輻射躍遷概率 增大，熒光效率降低；c大多數(shù)含酸性或堿性取代基團(tuán)的芳香族化合物的熒光性質(zhì) 受溶液PH的影響很大；d溶液中表面活性劑的存在減小非輻射躍遷的概率， 提高熒 光效率；e溶液

12、中溶解氧的存在，使激發(fā)態(tài)單重態(tài)分子向三重態(tài)的體系間竄躍速率 加大，會(huì)使熒光效率減低。2. 若一種化合物能發(fā)射熒光和磷光，則該化合物吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、磷光發(fā)射光譜最大波長(zhǎng)的順序如何？為什么？答：吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、磷光發(fā)射光譜的最大波長(zhǎng)依次增大，吸收光譜是需 要吸收一定的能量從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，而熒光是從第一激發(fā)態(tài)輻射躍遷至基態(tài)， 所輻射能量小于吸收的能量；磷光是電子激發(fā)三重態(tài)輻射躍遷至基態(tài)。而第一激發(fā) 三重態(tài)能量是最低的，因此輻射能量也最低。3下列各組化合物或不同條件中,N=Na O偶氮苯pH=3及pH= 10時(shí)的苯胺H預(yù)測(cè)哪一種熒光產(chǎn)率高？為什么?宀 N=N 亠CO0二氮雜菲Cl三

13、、闡述題1.試從原理和儀器兩方面比較吸光光度法和熒光分析法的異同，并說(shuō)明為什么 熒光法的檢出能力優(yōu)于吸光光度法答：原理：紫外-可見(jiàn)吸收光譜法是根據(jù)溶液中物質(zhì)的分子或離子對(duì)紫外和可 見(jiàn)光譜區(qū)輻射能的吸收來(lái)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)的方法，而熒光分析法是由于處于 第一激發(fā)單重態(tài)最低能級(jí)的分子以輻射躍遷的形成返回基態(tài)各振動(dòng)能級(jí)時(shí)產(chǎn)生的熒 光的分析方法，兩者的區(qū)別在于前者研究的是吸收光譜，且電子躍遷為激發(fā)態(tài)的振 動(dòng)能級(jí)到基態(tài)的振動(dòng)能級(jí)間的躍遷。儀器：熒光分析儀器與分光光度計(jì)的主要差別有：a熒光分析儀器采用垂直測(cè)量方式，即在與激發(fā)光相垂直的方向測(cè)量熒光，以消除透射光的影響；b熒光分析器有兩個(gè)單色器，分別用于獲得單色器較好的激發(fā)光和用于分出某一波長(zhǎng)的熒光， 消除其它雜散光干擾。因?yàn)闊晒夥治龇ǖ撵`敏度高，其檢出限通常比分光光度法低24個(gè)數(shù)量級(jí)，選擇性也比分光光度法好，這是由于：a熒光分析儀器在與激發(fā)光相垂直的方向測(cè) 量熒光，與分光光度在一直線上測(cè)量相比，消除了透射光的影響，測(cè)量更為準(zhǔn)確， 靈敏度