紫外-可見吸收光譜法概述

1、2:11:25第三章第三章第三章第三章第三章第三章 紫外紫外紫外紫外紫外紫外- - -可見吸可見吸可見吸可見吸可見吸可見吸收光譜法收光譜法收光譜法收光譜法收光譜法收光譜法一、一、 紫外可見吸收紫外可見吸收光譜的產(chǎn)生光譜的產(chǎn)生二、二、分子吸收光譜與分子吸收光譜與電子躍遷電子躍遷第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)概概概概概概 述述述述述述2:11:26一、紫外吸收光譜的產(chǎn)生一、紫外吸收光譜的產(chǎn)生一、紫外吸收光譜的產(chǎn)生一、紫外吸收光譜的產(chǎn)生一、紫外吸收光譜的產(chǎn)生一、紫外吸收光譜的產(chǎn)生1.概述概述紫外吸收光譜： 分子價電子能級躍遷。波長范圍：100-800 nm.(1) 遠紫外光區(qū): 100-200

2、nm (2) 近紫外光區(qū): 200-400nm(3)可見光區(qū):400-800nm物質(zhì)顏色于吸收光顏色的關(guān)系： 互補色 250 300 350 400nm1234e e帶狀光譜：電子躍遷的同時，伴隨著振動轉(zhuǎn)動能級的躍遷2:11:26能級躍遷能級躍遷能級躍遷能級躍遷能級躍遷能級躍遷 電子能級間躍電子能級間躍遷的同時，總伴遷的同時，總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。能級間的躍遷。即電子光譜中總即電子光譜中總包含有振動能級包含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間躍和轉(zhuǎn)動能級間躍遷產(chǎn)生的若干譜遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶線而呈現(xiàn)寬譜帶。2:11:272.2.2.2.2.2.物質(zhì)對光的選擇性吸收及吸收曲線物

3、質(zhì)對光的選擇性吸收及吸收曲線物質(zhì)對光的選擇性吸收及吸收曲線物質(zhì)對光的選擇性吸收及吸收曲線物質(zhì)對光的選擇性吸收及吸收曲線物質(zhì)對光的選擇性吸收及吸收曲線M + 熱M + 熒光或磷光 E = E2 - E1 = h量子化 ；選擇性吸收吸收曲線與最大吸收波長 max 用不同波長的單色光照射，測吸光度;M + h M *基態(tài)基態(tài) 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)E1 （E） E22:11:273. 3. 3.吸收曲線的討論：吸收曲線的討論：吸收曲線的討論：吸收曲線的討論：吸收曲線的討論：吸收曲線的討論：同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應的波長稱為對應的波長稱

4、為最大吸收波長最大吸收波長-maxmax不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似maxmax不不變。而對于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和變。而對于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和maxmax則不同。則不同。吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。的依據(jù)之一。2:11:28討論：討論：討論：討論：討論：討論：不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長下吸光度不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長下吸光度 A A 有差異，在有差異，在maxmax處吸光度處吸光度A A 的差異最大。此特性可作作的差異最

5、大。此特性可作作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。在在maxmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測定處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要依據(jù)。依據(jù)。2:11:28二、二、二、二、二、二、分子吸收分子吸收分子吸收分子吸收分子吸收分子吸收光譜與電子躍遷光譜與電子躍遷光譜與電子躍遷光譜與電子躍遷光譜與電子躍遷光譜與電子躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形式：物質(zhì)分子內(nèi)部三種運動形式： （1 1）電子相對于原子核的運動；）電子相對于原子核的運動； （2 2）原子核在其平衡位置附近的相對振動；）原子核在

6、其平衡位置附近的相對振動； （3 3）分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動。）分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動。分子具有三種不同能級：電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級分子具有三種不同能級：電子能級、振動能級和轉(zhuǎn)動能級三種能級都是量子化的，且各自具有相應的能量。三種能級都是量子化的，且各自具有相應的能量。分子的內(nèi)能：電子能量分子的內(nèi)能：電子能量Ee 、振動能量振動能量Ev 、轉(zhuǎn)動能量、轉(zhuǎn)動能量Er 即即: EEe+Ev+Er evr 2:11:29討論：討論：討論：討論：討論：討論：（1 1） 轉(zhuǎn)動能級間的能量差轉(zhuǎn)動能級間的能量差r r：0.0050.0050.0500.050eVeV，躍遷躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠紅外區(qū)。遠

7、紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動光譜；產(chǎn)生吸收光譜位于遠紅外區(qū)。遠紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動光譜；（2 2） 振動能級的能量差振動能級的能量差v v約為：約為：0.050.05eVeV，躍遷產(chǎn)躍遷產(chǎn)生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動光譜；生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動光譜；（3 3） 電子能級的能量差電子能級的能量差e e較大較大1 12020eVeV。電子躍遷產(chǎn)生電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外的吸收光譜在紫外可見光區(qū)，紫外可見光區(qū)，紫外可見光譜或分子的電可見光譜或分子的電子光譜；子光譜；2:11:29討論：討論：討論：討論：討論：討論： （4 4）吸收光譜的波長分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級間的）吸收光譜的波長分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級間的能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級分布狀況，是物質(zhì)定性能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級分布狀況，是物質(zhì)定性的依據(jù)；的依據(jù)； （5 5）吸收譜帶的強度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，）吸收譜帶的強度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長處測得的摩也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長處測得的摩爾吸光系數(shù)爾吸光系數(shù)maxmax也作為定性的依據(jù)。也作為定性