紫外吸收光谱分析
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紫外吸收光谱分析
1.物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于 ( )
(1) 分子的振动 (2) 分子的转动
(3) 原子核外层电子的跃迁 (4) 原子核内层电子的跃迁
2.助色团对谱带的影响是使谱带( )
A. 波长变长 B. 波长变短 C. 波长不变 D. 谱带蓝移
3. 在紫外-可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰 ( )
A. 精细结构更明显 B. 精细结构消失 C. 分裂 D. 没有变化
4. 下面哪一种电子能级跃迁需要的能量最高? ( )
A. σ→σ* B. n→σ* C. π→π* D. n→π*
5. 符合比耳定律的有色溶液稀释时,其最大吸收峰的波长位置( )
A. 向长波方向移动 B. 向短波方向移动
C. 不移动,但高峰值增大 D. 不移动,但高峰值降低
6. 有甲、乙两个不同浓度的同一有色物质的溶液,用同一波长的光测定。当甲溶液用1cm比色皿,乙溶液用2cm比色皿时获得的吸光度值相同,则它们的浓度关系为( )
A. 甲是乙的二分之一 B. 乙是甲的两倍
C. 甲等于乙 D. 乙是甲的二分之一
7. 某化合物的浓度为1.0×10-5mol/L,在λmax=380nm时, 有透射比为50%, 用1.0cm吸收池, 则在该波长处的摩尔吸收系数εmax /[L/(mol×cm)]为 ( )
A 5.0 ×104 B 2.5 ×104 C 1.5 ×104 D 3.0 ×104
紫外吸收光谱分析
一、选择题
1. 在紫外-可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰 ( )
A 消失 B 精细结构更明显 C 位移 D 分裂
2. 紫外光度分析中所用的比色杯是用()材料制成的。
A 玻璃 B 盐片 C 石英 D 有机玻璃
3. 下列化合物中,同时有,,跃迁的化合物是 ( )
A 一氯甲烷 B 丙酮 C 1,3-丁烯 D 甲醇
4. 许多化合物的吸收曲线表明,它们的最大吸收常常位于 200─400nm 之间,对这一光谱区应选用的光源为 ( )
A 氘灯或氢灯B 能斯特灯C 钨灯D 空心阴极灯灯
5.助色团对谱带的影响是使谱带 ( )
A 波长变长B 波长变短C 波长不变D 谱带蓝移
6.对化合物 CH3COCH=C(CH3)2的跃迁,当在下列溶剂中测定,谱带波长最短的是 ( )
A 环己烷 B 氯仿 C 甲醇 D 水
7.指出下列哪种不是紫外-可见分光光度计使用的检测器? ( )
A 热电偶 B 光电倍增管 C 光电池 D 光电管
8.紫外-可见吸收光谱主要决定于 ( )
A 分子的振动、转动能级的跃迁B 分子的电子结构C 原子的电子结构
D 原子的外层电子能级间跃迁
二、填空题
1. 在分光光度计中,常因波长范围不同而选用不同材料的容器,现有下面三种材料的容器,各适用的光区为:(1) 石英比色皿用于 ___________(2) 玻璃比色皿用于 ___________
2. 在分光光度计中,常因波长范围不同而选用不同的光源,下面三种光源,各适用的光区为:(1)
钨灯用于 ___________(2) 氢灯用于 ___________
3. 紫外-可见分光光度测定的合理吸光范围应为 _______________ 。这是因为在该区间
_______ 。
4. 紫外-可见光分光光度计所用的光源是 __________ 和 ___________ 两种.
实验报告
化学测量与计算实验Ⅱ
实验名称: 紫外吸收和荧光光谱的计算
学生姓名: 学号:
院(系): 年级: 级
指导教师:
实验日期:2017.03.27 交报告日期:2017.04.10 一、实验目的
1.掌握紫外吸收的基本原理;
2.熟悉溶液中的计算方法;
3.学会如何看MO。
二、实验原理
1. 溶剂效应的理论方法
我们对溶剂效应的静态模拟,关心的是溶剂效应的两个方面:一是溶剂分子反应中心有键的作用,包括配位键和氢键等,这种作用属于短程作用,另一个是 极性溶剂的偶极距和溶质分子偶极距之间的静电相互作用,这个属于远程作用,当然溶剂和溶质之间的色散力作用也是重要的远程作用,特别是对于非极性溶剂而言,但是色散力的描述是量子化学模拟的一个难题。高斯计算时,考虑溶剂效应,可以采用三种策略:
① 超分子方法
对于短程作用十分重要的体系,直接考虑溶剂分子和反应中心的作用。
② 连续介质模型
对于没有短程作用的体系,把溶剂效应看成是溶质分子分布在具有均一性质 的连续介质当中,也称为反应场。
③ 超分子-连续介质方法
短程作用的超分子方法和远程作用的连续介质模型结合起来的方法渐渐 为人们所青睐。这种方法得到的结果更为可靠,因为它综合考虑的溶剂的短程作用和远程作用。
短程作用的模拟,很直观的直接采用 QM 的方法研究溶剂分子作用了的活性 中心,考虑这种成键对反应区域和反应过渡态结构和能量的影响。远程作用 需要做一些物理上的近似处理(也就是一定的物理模型)。连续介质模型有 很多,作为常用的是 PCM (极化连续介质模型)。在连续的介质中腾出空穴以容纳溶 质,会导致体系能量升高,这部分的能量称为 cavity formation energy。 空穴中的溶质和溶剂的作用,主要是范德华力的作用 (不包括静电作用)。 这部分能量称为分散-排斥能,一般为负值 (能量降低)。溶质分子的电荷分布会通过静电作用使连续介质(溶剂)产生极 化,而溶剂的极化作用反过来又会影响到溶质分子的电荷分布。这就是静电 的相互作用,使体系能量降低。三项能量的加和得到了溶剂化自由能前两项的能量与空穴表面积接近成正比关系,在 PCM 模型中,这两项能量由表面积结合一些与原子 特性相关的半经验参数计算而得。
1. 简述荧光光谱法与紫外-可见光吸收光谱法的原理及两种方法的异同点。
①荧光光谱法原理:
原子荧光光谱法(AFS)是原子光谱法中的一个重要分支,是介于原子发射(AES)和原子吸收(AAS)之间的光谱分析技术,它的基本原理就是:固态、液态样品在消化液中经过高温加热,发生氧化还原、分解等反应后样品转化为清亮液态,将含分析元素的酸性溶液在预还原剂的作用下,转化成特定价态,还原剂KBH4反应产生氢化物和氢气,在载气(氩气)的推动下氢化物和氢气被引入原子化器(石英炉)中并原子化。特定的基态原子(一般为蒸气状态)吸收合适的特定频率的辐射,其中部分受激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光,检测器测定原子发出的荧光而实现对元素测定的痕量分析方法。
②紫外-可见光吸收光谱法的原理:
紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收190-750nm的辐射来进行分析测定的方法,是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱。在有机化合物分子中有形成的σ电子、有形成的π电子、有未成键的孤对n电子。当分子吸收一定能量的时,这些电子就会到较高的,此时电子所占的轨道称为反键轨道而这种电子跃迁同内部的结构有密切的关系。在紫外吸收光谱中,电子的跃迁有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四种类型,各种跃迁类型所需要的能量依下列次序减小:
σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*。
当某种物质受到光的照射时,物质分子就会与光发生碰撞,其结果是光子的能量传递到了分子上。这样,处于稳定状态的基态分子就会跃迁到不稳定的高能态,即激发态:
M(基态)+hv------M*(激发态)
由于物质的能量是不连续的,即能量上一量子化的。只有当入射光的能量(hv)与物质分子的激发态和基态的能量差相等时才能发生吸收:
△E=E2-E1= hv=hc/λ
而不同的物质分子因其结构的不同而具有不同的量子化能级,即△E不同,故对光的吸收也不同。这就是对光的吸收作用。