第3章紫外光谱
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第3章 紫外-可见分光光度法一、内容提要1、电子跃迁类型 σ→σ*跃迁、π→π*跃迁、n →π*跃迁、n →σ*跃迁、电荷迁移跃迁、配位场跃迁。
2、常用术语1)最大吸收波长:曲线上的峰(吸收峰)所对应的波长,以m ax λ表示。
2)最小吸收波长:曲线上的谷(吸收谷)所对应的波长,以m in λ表示。
3)肩峰:在吸收峰旁边存在一个曲折,对应的波长以sh λ表示。
4)末端吸收:在200nm 附近,吸收曲线呈现强吸收却不成峰形的部分。
5)生色团:分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。
有机化合物的生色团主要是含有π→π*或n →π*跃迁的基团(>C =C <、>C =O 、>C =S 、—N =N —、—N =O 等)。
6)助色团:含有非键电子的杂原子饱和基团(如—OH 、—SH 、—OR 、—SR 、—NH 2、—Cl 、—Br 、—I 等),它们本身不能吸收波长大于200nm 的光,但当它们与生色团相连时,能使该生色团的吸收峰向长波长方向移动,并使吸收强度增强。
7)红移和蓝移:化合物常因结构的变化(发生共轭作用、引入助色团等)或溶剂的改变而导致吸收峰的最大吸收波长m ax λ发生移动。
m ax λ向长波长方向移动称为红移;m ax λ向短波长方向移动称为蓝移。
8)增色效应和减色效应:因化合物的结构改变或其他原因而导致吸收强度增强的现象称为增色效应,有时也称为浓色效应;反之,导致吸收强度减弱的现象称为减色效应,有时也称为淡色效应。
9)吸收带:不同类型的电子跃迁在紫外-可见光谱中呈现的不同特征的吸收峰。
10)强带和弱带:摩尔吸收系数大于104的吸收带为强带;摩尔吸收系数小于102的吸收带为弱带。
3、吸收带1)R 带:跃迁类型为n →π*,波长范围为250~500nm ,吸收强度ε<102。
溶剂极性增大时蓝移。
R 带是杂原子的不饱和基团(>C =O 、-NO 、-NO 2、-N =N -等)的特征。
第三章紫外可见吸收光谱法1.定义2.紫外吸收光谱的产生3.物质对光的选择性吸收4.电子跃迁与分子吸收光谱第一节概述11. 定义根据溶液中物质的分子或离子对紫外、可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法,包括比色分析法与分光光度法。
◆比色分析法:比较有色溶液颜色深浅来确定物质含量的方法。
◆分光光度法:使用分光光度计进行吸收光谱分析测量的方法。
2/紫外-可见波长范围:(真空紫外区)◆远紫外光区:10-200 nm;◆近紫外光区:200-400 nm;◆可见光区:400-780 nm。
◆O2、N2、CO2、H2O等可吸收远紫外区(60-200 nm)电磁辐射。
◆测定远紫外区光谱时,须将光学系统抽真空,并充入惰性气体。
◆准确:近紫外-可见分光光度法(200-780 nm)。
3/方法特点:◆仪器较简单,价格较便宜;◆分析操作简单;◆分析速度较快。
4/紫外可见吸收光谱:分子中价电子能级跃迁(伴随着振动能级和转动能级跃迁)。
2. 紫外可见吸收光谱的产生价电子的定义?AB 电磁辐射5/◆分子内部三种运动形式:电子相对于原子核的运动;原子核在其平衡位置附近的相对振动;分子本身绕其重心的转动。
◆分子具有三种不同能级:电子能级、振动能级和转动能级(量子化,具有确定能量值)。
◆分子内能:包括电子能量E e、振动能量E v、转动能量Er 。
2.1 电子跃迁与分子吸收光谱6/分子的各能级:◆转动能级能量差:0.005~0.05 eV,跃迁产生吸收光谱位于远红外区(远红外光谱或分子转动光谱)。
◆振动能级能量差:0.05~1 eV,跃迁产生吸收光谱位于红外区(红外光谱或分子振动光谱)。
◆电子能级能量差:1~20 eV。
电子跃迁产生的吸收光谱在紫外-可见光区(紫外-可见光谱或分子的电子光谱)。
7/8/◆电子能级间跃迁的同时,总伴随有振动和转动能级间的跃迁。
◆电子光谱中总包含有振动/转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带(带状光谱)。