第二章 紫外及可见吸收光谱
教学内容：
2.1 紫外吸收光谱及影响因素
2.2 有机化合物的紫外光谱
2.3 无机化合物的紫外光谱
2.4 紫外-可见光度计
2.5 紫外吸收光谱在结构分析中应用
2.6 定量分析
重点和难点：
紫外光谱与有机化合物分子结构之间的关系；重要有机化合物紫外光谱，λmax 的经验计算；紫外光谱解析分子结构的方法。
教学要求：
（1）理解紫外-可见吸收光谱（简称紫外光谱）的基本原理。
（2）掌握紫外光谱与有机化合物分子结构之间的关系。
（3）了解紫外-可见光度计工作原理
（4）掌握紫外-可见光谱在有机化合物结构分析中的应用
本章用5学时
2.1 紫外吸收光谱及影响因素
一、紫外光谱法的特点
1 紫外吸收光谱反映了分子中价电子能级跃迁情况，主要应用于共轭体系及芳香族化合物的分析。
2 由于电子能级改变的同时，往往伴随有振动能级的跃迁，所以电子光谱图比较简单，但峰形较宽。
3 紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析，灵敏度高，检出限低。
该光谱是由价电子或外层电子跃迁产生的，因此，紫外可见光谱也叫做电子光谱，其中近紫外及可见光区的电磁波(200nm--800nm)在鉴定有机化合物的结构上较为有用。4nm-200
nrn区域一般称为远紫外区或真空紫外区，由于该区域内的电磁波易为空气中的水分、氧气及氮气所吸收，所以对仪器的要求很高，必须抽成高真空。该区内的吸收大多对结构分析价值不大.
二、紫外吸收曲线
紫外光谱是以波长A (nm)为横坐 标 ，以 摩 尔吸收系数ε或logε为纵坐标来表示的。吸收峰最高处对应的波长为最大吸收波长，用λmax表示;峰最高处对应的纵坐标值为最大摩尔吸收系数εmax或其对数logεmax。ε值表示物质对光能的吸收强度，是各种物质在一定波长下的特征常数。ε的大小可反映电子跃迁的几率，当ε>104时为跃迁允许，当ε<102时为跃迁禁阻。
末端吸收：指吸收曲线随波长变短而强度增大，直至仪器测量极限（190nm），在仪器极限处测出的吸收为末端吸收。
1第二章
紫外吸收光谱第二章
紫外吸收光谱
第二章
紫外吸收光谱
2紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。分子中价电子经紫外或可见光照射，电子从低能级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这样产生的吸收光谱叫紫外光谱。第一节紫外吸收光谱的基本原理
一、紫外吸收光谱的产生
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm, 其中100-
200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般的
紫外光谱是指近紫外区。
第二章紫外吸收光谱3二、电子跃迁类型
1. 分子轨道
有机分子中常见的分子轨道：
σ轨道、π轨道和非键轨道(未共用电子对n)
+o
-
H
2的成键和反键轨道σ*
σ
第二章紫外吸收光谱4C
C
CCζ*
ζ
C-C ζ成键和反键轨道
C-C π成键和反键轨道CC
CCπ*
π
第二章
紫外吸收光谱5含杂原子不饱和基团
（—C ≡N ，C＝O ）含N, O, S, X的化合
物如CH
3OH中2. 电子跃迁（transition）类型
第二章紫外吸收光谱
6一般的紫外光谱指近紫外区，即200-400nm，因此
只能观察*和n*跃迁。也即，紫外光谱只
适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。按能量大小：σ→ σ*
>n → σ*
>π→ π*
>n→ π*
第二章
紫外吸收光谱
7说明：
※紫外光谱电子跃迁类型：n—π*跃迁;π—π*跃迁※饱和化合物无紫外吸收※电子跃迁类型与分子结构及存在基团有密切联系
#
根据分子结构
→推测可能产生的电子跃迁类型；
#根据吸收谱带波长和电子跃迁类型
→推测分子中可能存在的基团（分子结构鉴定）因此:
第二章
紫外吸收光谱
8三、相关的基本概念
1．紫外光谱表示法：图示法和数据表示法
图示法：以A~λ(nm)作图，吸收光谱（见动画吸收曲线）
数据表示法：
以谱带的最大吸收波长λ
max和ε
max(或lgε
max)值表示。如：
CH
3CH=CH-CHO:
λ
1218nm(ε18000或lgε4.26), λ
2320nm(ε30或lgε1.48),
精选文档 第二章 紫外-可见光谱法
一、填空
1.紫外-可见光谱统称________。这类光谱是由分子的________而产生的。当以一定波长范围的连续光照射样品时，一定波长的光子被吸收，使透射光的强度发生变化，于是产生了以________组成的吸收光谱，以波长为横坐标，________或________为纵坐标即可得到被测化合物的吸收光谱。
2.紫外吸收光谱最大吸收值所对应的波长为________；曲线的谷所对应的波长称为________；峰旁边一个小的曲折称为________；在吸收波长最短一端，吸收相当大但不成峰形的部分为________。整个吸收光的________、________和________是鉴定化合物的标志。
3.紫外-可见光谱研究的波长范围是________。紫外-可见光分为三个区域：________的波长范围是10—190nm，________的波长范围是190—400nm，________的波长范围是400—800nm。一般紫外光谱仪包括紫外光和可见光两部分。在紫外光谱中，峰最高处的波长记为________。
4.在紫外光谱中，峰的强度遵守________，即A=lgI0/I=εcl。理论上，该定律只适用于________，而实际上应用的入射光往往有一定的波长宽度，因此要求入射光的波长范围________。该定律表明，在一定测试条件下，________与溶液________成正比。
5.A=εcl，符号c代表________，单位________，l代表________，单位是________，ε为________。当c等于________，l等于________，在一定波长下测得的吸光度从数值上就等于________。
6.分子在电子基态和激发态都存在不同的振动能级，通常基态分子多处于________振动能级。电子跃迁一定伴随能量较小的振动能级和转动能级的跃迁。
精选文档 一般情况下，激发态键的强度比基态________，所以激发态的平衡核间距比基态的平衡核间距________。
第二章 紫外－可见分光光度法
一、选择题
1 物质的紫外 – 可见吸收光谱的产生是由于 ( B )
A. 原子核内层电子的跃迁 B. 原子核外层电子的跃迁
C. 分子的振动 D. 分子的转动
2 紫外–可见吸收光谱主要决定于 ( C )
A. 原子核外层电子能级间的跃迁 B. 分子的振动、转动能级的跃迁
C. 分子的电子结构 D. 原子的电子结构
3 分子运动包括有电子相对原子核的运动（E电子）、核间相对位移的振动（E振动）和转动（E转动）这三种运动的能量大小顺序为 （ A ）
A. E电子>E振动>E转动 B. E电子>E转动>E振动
C. E转动>E电子>E振动 D. E振动>E转动>E电子
4 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别是 ( C )
A. 增加、不变 B. 减少、不变
C. 不变、增加 D. 不变、减少
5 吸光度与透射比的关系是 ( B )
A. TA1 B. TA1lg
C. A = lgT D. AT1lg
6 一有色溶液符合比尔定律，当浓度为c时，透射比为T0，若浓度增大一倍时，透光率的对数为 ( D )
A. 2TO B. 021T C. 0lg21T D. 2lgT0
7 相同质量的Fe3+和Cd2+ 各用一种显色剂在相同体积溶液中显色，用分光光度法测定，前者用2cm比色皿，后者用1cm比色皿，测得的吸光度值相同，则两者配合物的摩尔吸光系数为 ( C )
