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(4)物質(zhì)的吸收光譜曲線(xiàn)用不同波長(zhǎng)(380-780nm)的光,照射某一吸光物質(zhì)的溶液;測(cè)吸光度(A),以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo),吸光度A為縱坐標(biāo)得到的一條曲線(xiàn),直觀地表示出物質(zhì)對(duì)光的吸收特征。
Cr2O72-、MnO4-的吸收光譜400500600700/nm300525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance350440nm吸收曲線(xiàn)的討論:①同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸光度不同。吸光度最大處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱(chēng)為最大吸收波長(zhǎng)---λmax②不同濃度的同一種物質(zhì),其吸收曲線(xiàn)形狀相似λmax不變。而對(duì)于不同物質(zhì),它們的吸收曲線(xiàn)形狀和λmax則不同。③吸收曲線(xiàn)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。④不同濃度的同一種物質(zhì),在某一定波長(zhǎng)下吸光度A有差異,在λmax處吸光度A的差異最大。此特性可作作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。⑤在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大,所以測(cè)定最靈敏。吸收曲線(xiàn)是定量分析中選擇入射光波長(zhǎng)的重要依據(jù)。3、分子吸收光譜與電子躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部三種運(yùn)動(dòng)形式:
(1)電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng);(2)原子核在其平衡位置附近的相對(duì)振動(dòng);(3)分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)。分子具有三種不同能級(jí):電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)三種能級(jí)都是量子化的,且各自具有相應(yīng)的能量。分子的內(nèi)能:電子能量Ee、振動(dòng)能量Ev、轉(zhuǎn)動(dòng)能量Er即:E=Ee+Ev+Er
ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr能級(jí)躍遷
電子能級(jí)間躍遷的同時(shí),總伴隨有振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的若干譜線(xiàn)而呈現(xiàn)寬譜帶。(1)
轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的能量差ΔΕr:0.005~0.050eV,躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)。遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜;(2)振動(dòng)能級(jí)的能量差ΔΕv約為:0.05~1eV,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(dòng)光譜;(3)電子能級(jí)的能量差ΔΕe較大1~20eV。電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外—可見(jiàn)光區(qū),紫外—可見(jiàn)光譜或分子的電子光譜;
(4)吸收光譜的波長(zhǎng)分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級(jí)間的能量差所決定,反映了分子內(nèi)部能級(jí)分布狀況,是物質(zhì)定性的依據(jù);(5)吸收譜帶的強(qiáng)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(zhǎng)處測(cè)得的摩爾吸光系數(shù)εmax也作為定性的依據(jù)。不同物質(zhì)的λmax有時(shí)可能相同,但εmax不一定相同;
(6)吸收譜帶強(qiáng)度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比,定量分析的依據(jù)。當(dāng)一束平行單色光(I0)
照射到均勻而透明的厚度為b
的、濃度為
c的溶液上時(shí),一部分在介質(zhì)的表面上反射,一部分為介質(zhì)所吸收,只有一部分可透過(guò)介質(zhì),故透過(guò)光的強(qiáng)度(I)減弱。透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度的比值稱(chēng)為透光
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