1实验一有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响_.
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实验三:有机化合物的紫外-可见吸收光谱及溶剂效应一、实验目的1、了解紫外-可见分光光度法的原理及应用范围。
2、了解紫外-可见分光光度计的基本构造及设计原理。
3、了解苯及衍生物的紫外吸收光谱及鉴定方法。
4、观察溶剂对吸收光谱的影响。
二、实验原理紫外-可见分光光度法是光谱分析方法中吸光测定法的一部分。
1、紫外-可见吸收光谱的产生紫外可见吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。
这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。
分子内部的运动分为价电子运动、分子内原子在平衡位置附近的振动和分子绕其重心的转动。
因此分子具有电子能级、振动能级和转动能级。
通常电子能级间隔为1至20eV,这一能量恰落在紫外与可见光区。
每一个电子能级之间的跃迁,都伴随着分子的振动能级和转动能级的变化,因此,电子跃迁的吸收线就变成了内含有分子振动和转动精细结构的较宽的谱带。
芳香族化合物的紫外光谱的特点是具有由π→π*跃迁产生的3个特征吸收带。
例如,苯在184nm附近有一个强吸收带,ε=68000;在204nm处有一较弱的吸收带,ε=8800;在254nm附近有一个弱吸收带,ε=250。
当苯处在气态时,这个吸收带具有很好的精细结构。
当苯环上带有取代基时,则强烈地影响苯的3个特征吸收带。
2、紫外-可见光谱分析法的应用1)化学物质的结构分析;2)有机化合物分子量的测定;3)酸碱离解常数的测定;4)标准曲线法测定有机化合物的含量;5)络合物中配位体/金属比值的测定;6)有机化合物异构物的判别等。
3、紫外-可见分光光度计的基本构造三、实验仪器与试剂仪器:Cary500紫外-可见-近红外分光光度计比色管(带塞):5mL10支,10mL3支;移液管:1mL6支,0.1mL2支试剂:苯、乙醇、环己烷、正己烷、氯仿、丁酮溶液:HCl(0.1mol•L-1),NaOH(0.1 mol•L-1),苯的环己烷溶液(1:250),甲苯的环己烷溶液(1:250),苯的环己烷溶液(0.3g•L-1),苯甲酸的环己烷溶液(0.8g •L-1),苯酚的水溶液(0.4 g•L-1)。
实验一苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱的影响一、目的要求1.了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响。
2.观察溶剂极性对丁酮、异亚丙基丙酮的吸收光谱以及pH 对苯酚的吸收光谱的影响。
3.学习并掌握紫外可见分光光度计的使用方法。
二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物,特别是芳香族化合物,在紫外区(200~ 400nm)有特征吸收,为鉴定有机化合物提供了有用的信息。
方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件(溶剂、浓度、pH 值、温度等)下绘制的吸收光谱,或将未知物的紫外光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图)比较,如果两者一致,说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。
E1带、E2带和B带是苯环上三个共轭体系中的的π→π*跃迁产生的,E1带和E2带属强吸收带,在230~270nm范围内的B带属弱吸收带,其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。
影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有:内因(共轭效应、空间位阻、助色效应)和外因(溶剂的极性和酸碱性)。
溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动,还影响吸收峰吸收强度和它的形状。
三、仪器紫外可见分光光度计(自动扫描型)石英吸收池容量瓶(10 mL,5 mL)吸量管(1 mL,0.1 mL)四、试剂苯、乙醇、氯仿、丁酮、异亚丙基丙酮、正庚烷(均为A.R)苯的正庚烷溶液(以1︰250比例混合而成)、甲苯的正庚烷溶液(以1︰250比例混合而成)0.3 mg ·mL-1苯酚的乙醇溶液、0.3 mg ·mL-1苯酚的正庚烷溶液、0.4 mg ·mL-1苯酚的水溶液、0.8 mg ·mL-1苯甲酸的正庚烷溶液、0.8 mg ·mL-1苯甲酸的乙醇溶液、0.3 mg ·mL-1 苯乙酮的正庚烷溶液、0.3 mg ·mL-1苯乙酮的乙醇溶液异亚丙基丙酮分别用水、甲醇、正庚烷配成浓度为0.4 mg ·mL-1的溶液五、实验步骤1.苯及其一取代物的吸收光谱的测绘在五只5 mL容量瓶中分别加入0.50 mL苯、甲苯、苯乙酮、苯酚、苯甲酸的正庚烷溶液,用正庚烷稀释至刻度,摇匀。
苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱的影响实验一、目的要求1.了解不同的溶剂对苯甲醛的紫外吸收光谱的影响。
2.观察溶剂极性对苯甲醛的吸收光谱的影响。
3.学习并掌握紫外可见分光光度计的使用方法。
二、实验原理1、紫外吸收光谱的产生紫外吸收光谱法是由于物质吸收了一定波长的紫外光引起分子中价电子能级跃迁而形成的一种分析方法。
不同物质分子中电子类型、分布和结构不同,紫外光谱就不同,因此紫外光谱可用于定性和结构分析。
有机分子中有几种不同性质的价电子:形成单键的σ电子、形成双键的π电子以及氧、氮等杂原子所含的未成键的n电子。
可能产生的主要电子跃迁以及所需能量大小顺序如下:σ→σ*>n→σ*≥π→π*>n→π*其中,σ→σ*、n→σ*和孤立双键的π→π*跃迁所需能量较大,吸收带波长较短,一般出现在远紫外区(10~200 nm),在普通的紫外可见分光光度计的检测范围(200~1000 nm)之外。
共轭效应所形成的大π键各能级间距离较近,使π→π*跃迁能量下降,吸收带向长波方向移动到仪器检测范围内。
所以紫外吸收光谱研究的重点是共轭体系中π→π*和与双键相连接的杂原子(C=O、C=N、S=O等)上未成键的孤对电子的n→π*跃迁的结果。
紫外吸收光谱是带状光谱,吸收带的位置用吸收强度最大处的波长,即最大吸收波长(λmax)表示,吸收带的强度用该波长处的摩尔吸收系数(ɛmax)表示。
分子中有些吸收带已被指认,其中由共轭体系中π→π*产生的吸收带称为K带,其特点是吸收强度大,ɛmax在104 L•mol-1•cm-1左右,λmax随着共轭体系中双键数增加而增大,在217~280 nm范围内变化;n→π*产生的吸收带称为R带,是弱吸收带,ɛmax<100 L•mol-1•cm-1;在芳香族化合物中,环状共轭体系的π→π*产生E1、E2和B三个吸收带,其中E2和B带的吸收波长大于200 nm,能被仪器所检测。
西昌学院仪器分析实验报告试验项目名称:苯的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱影响实验序号:02 指导教师:陶明学生姓名:封德军年级专业:化学学号:1004010026 日期:2012/6/7一、实验目的:1、了解不同极性的溶剂对有机化合物紫外吸收光谱的影响。
2、学习掌握TV—1901紫外—可见分光光度计的使用方法。
二、实验原理:1、具有不饱和结构的有机化合物特别是芳香族化合物在紫外区(200—400nm)有特征吸收,为鉴定有机化合物提供有效信息。
2、改变溶剂的极性,会对紫外—可见光谱产生影响,引起吸收带形状和吸收峰伴随苯环上取代基的不同而发生位移。
三、实验步骤:1、苯的吸收光谱的绘制:①在1cm的石英比色皿中加入2滴苯加盖用手温热底部;②在紫外可见分光光度计上用石英空白比色皿做参照,从220—360nm范围内扫描的光谱图③将光谱图保存2、溶剂性质对紫外吸收光谱的影响:①在三支25mL的容量瓶中各加入一滴丁酮,分别用水、乙醇氯仿稀释至刻度线、摇匀②将其依次加入石英比色皿中,分别用各自溶剂做参照,并在220——360nm 波长中扫描制的吸收光谱③对吸收光谱保存并求得最大吸收波长。
四、实验仪器及试剂①仪器:TV—1901紫外—可见分光光度计、25mL容量瓶、吸量管等。
②试剂:苯、乙醇、丁酮、等。
五、实验数据处理及见附页。
实验结果:1、在苯的吸收光谱中可以看出笨的最大吸收波长及苯的特征吸收峰2、在不同溶剂中丁酮的吸收光谱大致相同,但不同试剂时,最大吸收波长也在发生变化,从图中可以看出随着溶剂极性的增大最大吸收波长在增大。
六、思考题:、1、实验中不能用玻璃比色皿,因为玻璃会吸收紫外光;加盖是因为苯沸点低极易挥发。
2、εmax与待测溶液的浓度溶剂的极性有关。
3、不能用水代替,因为水的极性与其他溶剂不同。
1 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响一 实验原理具有不饱和结构的化合物,在紫外区(200~400nm )可能有特征吸收,为有机化合物的结构鉴定提供一定的信息。
紫外吸收光谱可用于某些物质的定性,定性的方法是比较未知物与已知纯物质在相同条件下的吸收光谱,如两物质的吸收光谱的形状一样,且λmax 和 κmax 相同,表明它们是同一物质。
溶剂的极性对有机化合物的吸收光谱的形状、λmax 和 κmax 有一定的影响。
溶剂极性增加,使*π→n 跃迁的吸收带蓝移,而*ππ→跃迁的吸收带红移。
二 仪器与试剂1 主要仪器 紫外吸收分光光度计1台(自己记录仪器的型号、名称和生产厂家);2 试剂 苯、乙醇、正己烷、丁酮、异亚丙基丙酮丙酮溶液:分别用水、乙醇和正己烷配制一定浓度的丙酮溶液,在λmax 的吸光度A 控制在1.5以内。
异亚丙基丙酮溶液:分别用水、乙醇和正己烷配制一定浓度的异亚丙基丙酮溶液浓度不同的2份,使在强吸收带的λmax 的吸光度A 控制在1.5以内,在弱吸收带的λmax 的吸光度A 控制0.5左右。
三 实验步骤1 苯的吸收光谱的绘制在1cm 的石英比色皿中滴入1滴苯,加盖,在紫外分光光度计上,用空白石英比色皿为参比,从200~400nm 范围内扫描吸收光谱曲线。
观察苯的E 2吸收带和B 吸收带(五指峰),并记录峰值的波长。
2 乙醇中微量苯的检测用1cm 的石英比色皿,以乙醇为参比,在200~300nm 范围内扫描乙醇试样的吸收光谱(乙醇试样在乙醇中加入微量的苯),并确定是否存在苯的E 2吸收带和B 吸收带?3 溶剂性质对紫外吸收光谱的影响(1)丙酮的吸收光谱:用1cm 的石英比色皿,以各自的溶剂为参比,在200~350nm 波长范围内,分别扫描丙酮在三种不同溶剂中的吸收曲线。
并把三条吸收曲线叠加在同一张图中,记录它们的λmax ,说明电子跃迁类型,并比较它们的变化,并解释原因。
(2)异亚丙基丙酮的吸收光谱:用1cm 的石英比色皿,以各自的溶剂为参比,在200~350nm 波长范围内,分别扫描异亚丙基丙酮在三种不同溶剂中的吸收曲线。
实验八 有机化合物紫外吸收光谱及溶剂对其吸收光谱的影响一、实验目的:1、学习并掌握紫外-可见分光光度计的使用;2、了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响;3、观察pH 对苯酚的吸收光谱的影响。
二、实验原理:具有不饱和结构的有机化合物,特别是芳香族化合物,在近紫外区(200~400nm )有特征的吸收,给鉴定有机化合物提供了有用的信息。
苯有三个吸收带,它们都是由*ππ→跃迁引起的,E 1带:11max 180(60000)nm L cm mol λε--==⋅⋅,E 2带:11max 204(8000)nm L cm mol λε--==⋅⋅,两者都属于强吸收带。
B 带出现在230~270nm ,其11max 254(200)nm L cm mol λε--==⋅⋅ 。
在气态或非极性溶剂中,苯及其许多同系物的B 带有许多精细结构,这是振动跃迁在基态电子跃迁上叠加的结果。
在极性溶剂中,这些精细结构消失。
当苯环上有取代基时,苯的三个吸收带都将发生显著的变化,苯的B 带显著红移,并且吸收强度增大。
溶剂的极性对有机物的紫外吸收光谱有一定的影响。
当溶剂的极性由非极性改变到极性时,精细结构消失,吸收带变平滑。
显然,这是由于未成键电子对的溶剂化作用降低了n 轨道的能量使*π→n 跃迁产生的吸收带发生紫移,而*ππ→跃迁产生的吸收带则发生红移。
影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有:内因(共轭效应、空间位阻、助色效应)和外因(溶剂的极性和酸碱性)。
溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动,还影响吸收峰吸收强度和它的形状。
本实验重点在了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响和观察pH 对苯酚的吸收光谱的影响。
三、仪器:紫外-可见分光光度计,带盖石英比色皿(1.0cm )。
四、试剂:苯、环己烷、0.1mol/L HCl 、0.1mol/L NaOH 、苯的环己烷溶液(1:250)、甲苯的环己烷溶液(1:250)、苯酚的环己烷溶液(0.3g/L )、苯酚的水溶液(0.4 g/L )。
仪器分析答案刘志广第二版【篇一:仪器分析复习】化学分为经典分析方法和仪器分析方法,其中经典分析方法也成为湿化学方法或化学分析方法,化学分析需要使用简单仪器,仪器分析中也包含某些化学分析技术。
2、仪器分析的特点:试样用量少,适用于微量、半微量乃至超微量分析;检验灵敏度高,最低检出量和检出浓度大大降低;重现性好,分析速度快,操作简便,易于实现自动化、信息化和在线检测;仪器分析可在物质原始状态下分析,可实现试样非破坏性分析及表面、微区、形态等分析;可实现复杂混合物成分分离、鉴定或结构测定;相对误差较高,较不适宜常量和高含量成分分析;需要结构较复杂的昂贵仪器设备,分析成本比化学分析高; 3、仪器分析方法:光学分析法、电分析化学法、分离分析法。
n4、精密度:用相对标准差dr表示精密度(rsd)dr?nsxn?(x;s?ii?xn)2n?1;?xn?ixin5、灵敏度:是区别具有微小浓度差异分析物能力的度量。
6、最低见出现浓度或检测量表示能得到相当于3倍空白信号波动标准差或噪音信号的最低物质浓度或最小物质质量。
二、1、光分析法分为光谱分析法和非光谱分析法。
2、区别:光谱分析法中能量作用于待测物质后产生光辐射,以及光辐射作用于待测物质后发生的某种变化与待测物质的物理化学性质有关,并为波长或波数的函数,如光的吸收及光的发射,这些均涉及物质内部能级跃迁;非光谱分析法表现为光辐射作用于待测物质后,发生散射、折射、反射、干涉、衍射、偏振等现象,这些现象的发生只是与待测物质的物理性质有关,不涉及能级跃迁。
3、电磁波谱的主要参数:波普区波长范围光子能量/ev5~140pm10?32.5?101.2?106~8.3?10~1.2?103~10nm6210~200nm 200~400nm125~6 6~3.1可见光近红外光中红外光远红外光微波射频3.1~1.71.7~0.5 0.5~0.02?42?104?104?10?2~4?10~4?10~4?10?4?7?7?104、光谱的形状:线状、带状、连续状5、lambert-beer定律:a?lgi0iii0=t透光度,a与浓度c成正比)四、1、原子吸收光谱法(aas)是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法。
有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂的影响一.实验目的和要求1.了解双光束紫外-可见分光光度计的仪器构造和使用。
2.学习紫外吸收光谱的绘制方法。
3. 了解取代基对物质吸收光谱的影响。
4.了解溶剂的酸碱性对物质的吸收光谱的影响。
二.实验原理苯具有环状共轭体系,在紫外区有三个吸收谱带:E1带、E2带和B带,这些吸收带都是π→π*电子跃迁产生的。
当苯环上的氢被助色团取代后,苯环共轭程度发生改变,因此苯的吸收光谱会发生变化:吸收带向长波方向移动,复杂的B 吸收带变得简单化。
溶剂对紫外吸收光谱的吸收峰的波长、强度及形状都可能产生影响,这种现象被称为溶剂效应。
造成这种影响的原因可能是溶剂和溶质间形成氢键,可能是由于溶剂的偶极作用使溶质的极性增强,也可能是酸碱性的影响。
但其实质也是改变了化合物的共轭程度,改变电子跃迁的能级差。
三.仪器与试剂仪器:TU-1901双光束紫外-可见分光光度计,1 cm石英吸收池。
试剂:苯酚,对硝基苯酚,H2O, NaOH。
四.实验内容与步骤1.溶剂性质对吸收光谱的影响配制浓度为0.09 mmol L-1的苯酚溶液,其溶剂分别为:(a)去离子水;(b)0.1 mol L-1 NaOH,摇匀。
2.取代基对吸收光谱的影响配制浓度为0.09 mmol L-1的对硝基苯酚溶液,溶剂为0.1 mol L-1 NaOH。
用1 cm石英吸收池,以相应的溶剂作参比,绘制各溶液在200-500 nm范围内的吸收光谱。
五.数据处理1.记录各苯酚溶液的吸收光谱,找出其最大吸收波长,并进行对比。
2. 记录对硝基苯酚氢氧化钠溶液的吸收光谱,找出其最大吸收波长,并与苯酚溶液进行对比。
苯酚水溶液稀释时要用30mL0.09mol/L溶液稀释到1000mL;苯酚氢氧化钠溶液正好10mL0.09mol/L溶液稀释到1000mL;对硝基苯酚氢氧化钠溶液则用5mL0.09mol/L溶液稀释到1000mL.六.思考题1.产生紫外光谱的电子跃迁有那些类型?2.影响紫外吸收光谱的因素有哪些?。
实验一有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响一、实验目的:1、熟练紫外—可见分光光度计的操作。
2、学习利用紫外吸收光谱检查物质的纯度的原理和方法。
3、掌握溶剂极性对跃迁,跃迁的影响二、仪器与试剂1、仪器730型紫外—可见分光光度计,带盖石英吸收池1cm 2只。
2、试剂(1 苯、乙醇、正己烷、氯仿、丁酮。
(2 异亚丙基丙酮:分别用水、氯仿、正已烷配成浓度为0.4g/L溶液。
二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物,如芳香族化合物,在紫外区(200~400nm有特征的吸收,为有机化合物的鉴定提供了有用的信息。
紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样在相同条件下绘制的吸收光谱,或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图相比校,若两光谱图的和相同,表明它们是同一有机化合物。
极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱的吸收峰波长、强度及形状有一定的影响。
溶剂极性增加,使跃迁产生的吸收带蓝移,而跃迁产生的吸收带红移。
影响有机化合物紫外吸收光谱的因素,有内因(分子内的共轭效应、位阻效应、助色效应等和外因(溶剂的极性、酸碱性等溶剂效应由于受到溶剂极性和酸碱性的影响,将使溶质的吸收峰的波长、强度以及形状发生不同程度的变化,这是因为溶剂分子和溶质分子之间可能形成氢键,使极性溶剂分子的偶极减弱,溶质分子的极性增强,因而在极性溶剂中跃迁所需的能量减小,吸收波长红移,而在极性溶剂中所需能量增大,吸收波长蓝移,由于物质的紫外吸收光谱是物质分子中生色团和助色团的贡献,也是物质整个分子的特征表现。
例如具有键电子的共轭双键化合物、芳香烃化合物等,在紫外光谱区都有强烈吸收,其摩尔吸光系数可达104~105数量级,这与饱和烃化物有明显的不同。
利用这一特性,可以很方便地检查纯饱和烃化物中是否含有共轭双键、芳香烃等化合物杂质。
三、实验步骤1、苯的吸收光谱的测绘在1cm的石英吸收池中,加入两滴苯,加盖,用手心温热吸收池底部片刻,在紫外分光光度计上,以空白石英吸收池为参比,从220~360nm范围内进行波长扫描,绘制吸收光谱。
实验八有机化合物紫外吸收光谱及溶剂对其吸收光谱的影响引言有机化合物的紫外吸收光谱是研究有机化合物结构特性和分子间相互作用的重要手段之一、溶剂的选择和使用对实验结果具有重要影响。
本实验旨在通过研究有机化合物在不同溶剂中的紫外吸收光谱,探究溶剂对其吸收光谱的影响。
实验部分1.实验仪器及试剂(1)实验仪器:紫外可见光谱仪(2)实验试剂:有机化合物溶液,常用溶剂(如乙醇、甲醇、二甲基甲酰胺等)2.实验步骤(1)取不同溶剂制备一系列浓度相同的有机化合物溶液,浓度通常选择在10-5mol/L以内。
(2)将每种溶液倒入光化学池中,分别记录它们的吸收光谱。
(3)将有机化合物的吸收峰波长和吸收强度记录在实验报告中。
实验结果及分析根据实验步骤所得吸收光谱数据,整理结果如下表所示:溶剂,吸收峰波长(nm) ,吸收强度:-------:,:------------:,:-------:乙醇,200,0.8甲醇,210,0.6二甲基甲酰胺,220,0.5从表中可以看出,不同溶剂中有机化合物的吸收峰波长和吸收强度存在差异。
这是因为溶剂分子在溶液中与有机化合物分子之间存在相互作用,会导致有机化合物分子的电子结构改变,从而影响其紫外吸收光谱。
对于吸收峰波长的差异,可以解释为溶剂对有机化合物分子的极性影响。
溶剂分子与有机化合物分子之间的相互作用是通过静电作用、氢键作用、范德华力等相互作用来实现的。
当溶剂为乙醇时,其分子极性较大,能够与有机化合物分子形成较强的相互作用,从而使有机化合物分子的电子结构发生改变,吸收峰波长红移。
当溶剂为甲醇时,其分子极性较乙醇小,与有机化合物分子的相互作用较弱,吸收峰波长相对乙醇红移。
当溶剂为二甲基甲酰胺时,分子极性最小,与有机化合物分子的相互作用最弱,吸收峰波长相对甲醇红移。
对于吸收强度的差异,可以解释为溶剂对有机化合物分子的溶解度和聚集状态的影响。
溶剂的极性和极性与非极性成分的比例可以影响有机分子的相对溶解度和聚集状态。
仪器分析实验报告实验名称:溶剂对紫外吸收光谱的影响一、实验内容1、学习使用紫外—可见分光光度计,并对笨和乙醇做定性分析;2、分析不同物质在不同溶剂中紫外吸收光谱的变化。
二、实验步骤实验一:测定笨和乙醇的紫外吸收光谱1、滴两滴苯在吸收池内,用手捂热,测定苯蒸气从220nm—360nm的吸收2、在吸收池内加入乙醇,测定乙醇从220nm—280nm的吸收实验二:测定丁酮在不同溶剂中的吸收(220—350nm)1、丁酮20μL+超纯水=5mL,参比溶液:超纯水2、丁酮20μL+乙醇=5mL,参比溶液:乙醇3、丁酮20μL+氯仿=5mL,参比溶液:氯仿实验三:测定异亚丙基丙酮在不同溶剂中的吸收(200—350nm)1、异亚丙基丙酮200μL+超纯水=10mL,参比溶液:超纯水2、异亚丙基丙酮200μL+氯仿=10mL,参比溶液:氯仿3、异亚丙基丙酮200μL+正己烷=10mL,参比溶液:正己烷三、数据统计四、数据分析图一中得出的是苯的精细结构(B带),只有在苯为蒸气或在非极性溶剂中才会显现图二得出的是乙醇的吸收谱带,由于乙醇中只有σ电子和n电子,σ-σ*和n-σ*跃迁所需能量较大,吸收波长一般小于220nm,所以在紫外-可见光区没有吸收峰,所以紫外光谱吸收没有峰值。
图三中的溶剂的极性为:水>乙醇>氯仿,而λmax 为:氯仿>乙醇>水。
原因是丁酮中含有n 电子以及π电子,发生n-π*跃迁,由于n 电子与极性溶剂分子作用更为强烈,发生溶剂化作用,所以在极性溶剂中,n 轨道能量降低比π*轨道更显著,n,π*能量差变大,而溶液的极性越大,这种能量差越大,吸收波长向着短波方向移动越大,即发生蓝移。
图四中的溶剂极性为:水>氯仿>正己烷,异亚丙基丙酮中有共轭存在,并且根据图谱以及溶剂极性,可知溶液发生红移,得到异亚丙基丙酮发生*-ππ跃迁。
五、误差分析1、图三和图四中,溶剂为氯仿的谱线在210-240nm 之间出现不正常波长,而其他溶剂正常,可能是由于氯仿被污染或者清洗不干净。
实验一有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响
一、实验目的:
1、熟练紫外—可见分光光度计的操作。
2、学习利用紫外吸收光谱检查物质的纯度的原理和方法。
3、掌握溶剂极性对跃迁,跃迁的影响
二、仪器与试剂
1、仪器
730型紫外—可见分光光度计,带盖石英吸收池1cm 2只。
2、试剂
(1 苯、乙醇、正己烷、氯仿、丁酮。
(2 异亚丙基丙酮:分别用水、氯仿、正已烷配成浓度为0.4g/L溶液。
二、实验原理
具有不饱和结构的有机化合物,如芳香族化合物,在紫外区(200~400nm有特征的吸收,为有机化合物的鉴定提供了有用的信息。
紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样在相同条件下绘制的吸收光谱,或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图相比校,若两光谱图的和相同,表明它们是同一有机化合物。
极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱的吸收峰波长、强度及形状有一定的影响。
溶剂极性增加,使跃迁产生的吸收带蓝移,而跃迁产生的吸收带红移。
影响有机化合物紫外吸收光谱的因素,有内因(分子内的共轭效应、位阻效应、助色效应等和外因(溶剂的极性、酸碱性等溶剂效应由于受到溶剂极性和酸碱性的影响,将使溶质的吸收峰的波长、强度以及形状发生不同程度的变化,这是因为溶剂分子和溶质分子之间可能形成氢键,使极性溶剂分子的偶极减弱,溶质分子的极性
增强,因而在极性溶剂中跃迁所需的能量减小,吸收波长红移,而在极性溶剂中所需能量增大,吸收波长蓝移,由于物质的紫外吸收光谱是物质分子中生色团和助色团的贡献,也是物质整个分子的特征表现。
例如具有键电子的共轭双键化合物、芳香烃化合物等,在紫外光谱区都有强烈吸收,其摩尔吸光系数可达104~105数量级,这与饱和烃化物有明显的不同。
利用这一特性,可以很方便地检查纯饱和烃化物中是否含有共轭双键、芳香烃等化合物杂质。
三、实验步骤
1、苯的吸收光谱的测绘
在1cm的石英吸收池中,加入两滴苯,加盖,用手心温热吸收池底部片刻,在紫外分光光度计上,以空白石英吸收池为参比,从220~360nm范围内进行波长扫描,绘制吸收光谱。
确定峰值波长。
2、乙醇中杂质苯的检查
用1cm石英吸收池,以乙醇为参比溶液,在230—280nm波长范围内测绘乙醇试样的吸收光谱,并确定是否存在苯的B吸收带?
3、溶剂性质对紫外吸收光谱的影响
(1 在3支5mL带塞比色管中,各加入0.02mL丁酮,分别用去离子、乙醇、氯仿稀释至刻度,摇匀。
用1cm的石英吸收池,以各自的溶剂为参比,在220~350nm波长范围内测绘各溶液的吸收光谱。
比较它们的的变化。
并加以解释。
(2 在3支10mL带塞比色管中,分别加入0.02mL异亚丙基丙酮,并分别用水、氯仿、正已烷稀释至刻度,摇匀。
用1cm石英吸收池,以相应的溶剂为参比,测绘各溶液在220~350nm范围内的吸收光谱,比较各吸收光谱的变化,并加以解释。
四、注意事项
1、石英吸收池每一种溶液或溶剂必须清洗干净,并用被测溶液或参比液荡洗三次。
2、本实验所用试剂均应为光谱纯或经提纯处理。
五、思考题
1、分子中哪类电子跃迁会产生紫外吸收光谱?
答:和跃迁会产生紫外吸收光谱。
2、为什么极性溶剂有助于跃迁向短波方向移动?而跃迁向长波方向移动?
在跃迁中,因激发态的极性大于基态,所以在极性溶剂中,极性溶剂对电荷分散体系的稳定能力使激发态和基态的能量都有所降低,但程度不同,前者大于后者,这就导致跃迁吸收能量较在非极性溶剂中减小,帮吸收带向长波方向移动,在跃迁中,极性溶剂对它的影响与跃迁相反,溶剂使得跃迁的吸收带随着溶剂极性增加而向短波方向移动。