儀器分析光譜復(fù)習(xí)題

1、光譜分析法導(dǎo)論復(fù)習(xí)題.所謂 真空紫外區(qū)”，其波長(zhǎng)范圍是（）A.200400nmB.400800nmC.10200nmD.200800.下述哪種光譜法是基于發(fā)射原理？（）.已知光束的頻率為105Hz,該光束所屬光區(qū)為（）.波長(zhǎng)為0.01nm的光子能量為（）eV B.124eVC.1.24 105.可見光的能量范圍為（）A.124001.24 便13eVB.1.43 102.帶光譜是由于（）A.熾熱固體發(fā)射的結(jié)果B.受激分子發(fā)射的結(jié)果.基于電磁輻射吸收原理的分析方法是（）.可以概述三種原子光譜（吸收、發(fā)射、熒光）產(chǎn)生機(jī)理的是（）.光譜儀的主要部件包括： , , 、及記錄系統(tǒng)。.常見光譜分析中， 、

2、和 三種光分析方法的分析對(duì)象為線光譜。.在光譜法中，通常需要測(cè)定試樣的光譜，根據(jù)其特征光譜的 可以進(jìn)行定性分析；而光譜的 與物質(zhì)含 量有關(guān)，所以測(cè)量其 可以進(jìn)行定量分析。.根據(jù)光譜產(chǎn)生的機(jī)理，光學(xué)光譜通常可分為： , 。.紫外可見分光光度計(jì)用 , 做光源。.紅外光譜儀用 與 做光源。.原子發(fā)射光譜分析中，電離度增大會(huì)產(chǎn)生 線減弱，線增強(qiáng)。.名詞解釋：激發(fā)電位：原子外層電子由基態(tài)激發(fā)到高能態(tài)時(shí)所需要的能量。電離電位：使原子發(fā)生電離所需要的最低能量。原子線：原子外層電子躍遷時(shí)發(fā)射的譜線。離子線：離子外層電子躍遷時(shí)發(fā)射的譜線。共振線：原子的光譜線各有其相應(yīng)的激發(fā)電位，具有最低激發(fā)電位的譜線稱為共振線

3、。譜線的自吸：在原子化過程中，處于高、低能級(jí)的粒子比例與原子化器的溫度等因素有關(guān)。處于高能級(jí)的粒子可 以發(fā)射光子， 處于低能級(jí)的粒子可以吸收光子。 輻射能被發(fā)射原子自身吸收而使譜線發(fā)射強(qiáng)度減弱的現(xiàn)象稱為譜線的自吸。紫外 -可見分子吸收光譜法復(fù)習(xí)題. 名詞解釋：吸收光譜：待測(cè)物濃度和吸收池厚度不變時(shí)，吸光度隨波長(zhǎng)變化的曲線。生色團(tuán)：能導(dǎo)致化合物在紫外及可見光區(qū)產(chǎn)生吸收作用的基團(tuán)，主要是指那些含有不飽和鍵的基團(tuán)。助色團(tuán)：本身不能吸收大于200nm的光，但能使生色團(tuán)的Amax向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，吸收強(qiáng)度增大的基團(tuán)，通常是指含有孤對(duì)電子的基團(tuán)。紅移、藍(lán)（紫）移及增色、減色效應(yīng)：由于化合物中取代基的變更，或

4、溶劑的改變等，使其最大吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為紅移， 向短波方向移動(dòng)稱為紫移， 期間伴隨著的吸收強(qiáng)度的增大或減小， 稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)。.物質(zhì)與電磁輻射相互作用后，產(chǎn)生紫外-可見吸收光譜，這是由于（）A. 分子的振動(dòng)B. 分子的轉(zhuǎn)動(dòng)C. 原子核外層電子的躍遷D. 原子核內(nèi)層電子的躍遷燈可作為下述哪種光譜分析的光源：（）A. 紫外原子光譜B. 紫外分子光譜C. 紅外分子光譜D. 可見光分子光譜.在紫外可見吸收光譜曲線中，對(duì)于n-點(diǎn)和兀-砥遷類型，可用吸收峰的（）加以區(qū)別。.在符合朗伯比爾定律的范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的濃度、最大吸收波長(zhǎng)和吸光度三者之間的關(guān)系是（ ）A 增加，增加，增加B 減小，不

5、變，減小C 減小，增加，增加D 增加，不變，減小.在紫外 -可見光度分析中極性溶劑會(huì)使被測(cè)物吸收峰（ ）A 精細(xì)結(jié)構(gòu)消失B 精細(xì)結(jié)構(gòu)更明顯C 消失D 分裂.在分子中引入助色團(tuán)能使紫外吸收帶移動(dòng)，以下不屬于助色團(tuán)的基團(tuán)的是： （）A. NH2 B. OH C. CH3 D. OR.雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)的輸出信號(hào)是（ ）1和后處吸收之差1和 油的吸收與參比在江的吸收之差.雙光束分光光度計(jì)與單光束分光光度計(jì)相比，其優(yōu)點(diǎn)是（ TOC o 1-5 h z .某非水溶性化合物在 200250nm有吸收，當(dāng)測(cè)定其紫外可見光譜時(shí)，應(yīng)選用的合適溶劑是：（）.在紫外可見分光光度計(jì)中，用于紫外波段的光源是（）.有A、B

6、兩份不同濃度的有色物質(zhì)溶液，A溶液用吸收池，B溶液用吸收池，在同一波長(zhǎng)下測(cè)得的吸光度的值相等，則他們的濃度關(guān)系為：（）12.如果兩個(gè)生色團(tuán)相鄰， 將產(chǎn)生，原來各自的吸收帶將消失，產(chǎn)生出新的吸收帶，新吸收帶的位置將 移動(dòng),強(qiáng)度也顯著。.紫外-可見吸收光譜研究的是分子的 躍遷，它其中還包括分子的 和 躍遷,故其吸收光譜為 狀。原子發(fā)射光譜法復(fù)習(xí)題1.用等離子體光源，光譜的觀察常常在電感線圈之上1520mm處進(jìn)行，其原因是：（）A.這一區(qū)域溫度最高，試樣激發(fā)完全B.幾乎沒有背景發(fā)射，可以得到很高的信噪比C.便于攝譜儀進(jìn)行攝譜D.避免產(chǎn)生自吸 TOC o 1-5 h z .發(fā)射光譜定量分析的基本公式I

7、=aCb,其中b值與下列哪個(gè)因素有關(guān)？（）.等離子體光源的主體是：（）.原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生是由于：（）.在原子發(fā)射光譜分析中，選擇激發(fā)電位相近的分析線對(duì)是為了（）.在原子發(fā)射光譜分析中，具有低干擾、高精度、低檢測(cè)限和大的線性范圍的特點(diǎn)，適用于高含量、微量、痕量金屬和難激發(fā)元素分析的光源是:.直流電弧光源不宜用于高含量的定量分析，其原因是（ ）C. 靈敏度差，背景較大D 穩(wěn)定性差 .在高壓火花光源中離子線較多，而在直流電弧中原子線較多，其原因是（ ）電弧光源電流有脈沖性，不適于物質(zhì)的電離高壓電火花光源的瞬間溫度可達(dá)10000K 以上，激發(fā)能量大電弧光源的穩(wěn)定性差，激發(fā)能力差在電弧光源中，由于存在

8、大量的電子，抑制了元素的電離.下列有光光譜定性分析的敘述中不正確的是（ ）A. 在元素光譜定性分析時(shí)，并不要求對(duì)元素的所有譜線都進(jìn)行鑒別II 型感光板.原子發(fā)射光譜定量分析中，常使用內(nèi)標(biāo)法，其目的是（ ）115. 光譜定量分析確定元素含量的根據(jù)是（）.下列有關(guān)原子發(fā)射光譜的敘述中正確的是（ ）A. 原子發(fā)射是帶狀光譜，因此也能確定化合物的分子結(jié)構(gòu)C. 一次只能對(duì)一種元素進(jìn)行定性、定量分析.發(fā)射光譜定量分析的基本公式I=aCb,其中a值與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？（）. 在下述哪種情況下應(yīng)選用原子發(fā)射光譜法而不選用火焰原子吸收法測(cè)定？（ ）.下列哪一項(xiàng)是發(fā)射光譜分析不能解決的？（ ）A.微量及痕量元素分

9、析B.具有高的靈敏度.在下列常用的激發(fā)光源中，按溫度由高至低排列，下列哪種順序是正確的?A.a 一 b-c一 d-e B. b 一 a-c一 d-e C.b 一 c-a一 d-e D.a 一 b-d一 c-e.用原子發(fā)射光譜進(jìn)行元素定性分析時(shí)，作為譜線波長(zhǎng)比較標(biāo)尺的元素是().有下列五種方法:A.鐵光譜比較法B.標(biāo)準(zhǔn)樣品比較法C.波長(zhǎng)測(cè)定法D.目視強(qiáng)度比較法 TOC o 1-5 h z (1)進(jìn)行指定成分的定性分析時(shí)，宜采用()(2)進(jìn)行光譜定性全分析時(shí)，宜采用().發(fā)射光譜定量分析內(nèi)標(biāo)法的基本公式為：()A.I=acbB.R= acbC.lgI=blgc+lga D.lgR=blgc+lga

10、.原子發(fā)射光譜定量分析常采用內(nèi)標(biāo)法，其目的是為了()A、提高靈敏度B、提高準(zhǔn)確度C、減少化學(xué)干擾 D、減小背景.欲對(duì)礦物和難揮發(fā)試樣作定性分析，應(yīng)選用的激發(fā)光源是()A、直流電弧B、交流電弧C、高壓火花 D、火焰.棱鏡攝譜儀的光學(xué)系統(tǒng)由 , , 及組成。.寫出原子發(fā)射光譜定量分析的基本關(guān)系式，并結(jié)合此關(guān)系式說明光譜定量分析為什么需采用內(nèi)標(biāo)法？.簡(jiǎn)述直流電弧、交流電弧、高壓火花光源的特點(diǎn)及應(yīng)用。.原子發(fā)射光譜分析所用儀器裝置有哪幾部分組成？其主要作用是什么？.光譜定性分析依據(jù)是什么？它常用的方法是什么？.何謂分析線對(duì)？選擇內(nèi)標(biāo)元素及分析線對(duì)的基本條件是什么？.譜線自吸對(duì)光譜定量分析有何影響？29

11、-1，試解釋此操作的理由，并標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)如何配制？.分析下列試樣時(shí)應(yīng)選用什么光源：礦石中定性，半定量；(2)合金中的銅(質(zhì)量分?jǐn)?shù)：x%);(3)鋼中的鎰(質(zhì)量分?jǐn)?shù)：0.0 x%0.x%);(4)污水中的Cr、Mn、Cu、Fe、V、Ti 等(質(zhì)量分?jǐn)?shù)：10-6 x%).欲測(cè)定下列物質(zhì)，應(yīng)選用哪一種原子光譜法，并說明理由： 血清中的 Zn和Cd(Zn 2 ug/mL , Cd 0.003 ug/mL); 魚肉中的 Hg(x ug/mL); 水中的 As(0.x ug/mL); (4)礦石 La、Ce、Pr、Nd、Sm(0.00 x 0.x%);廢水中 Fe、Mn、Al、Ni、Co、Cr(10-6

12、10-3)原子吸收和原子熒光光譜法復(fù)習(xí)題. 名詞解釋：光譜干擾：由于待測(cè)元素發(fā)射或吸收的輻射光譜與干擾物或受其影響的其他輻射光譜不能完全分離所引起的干擾。物理干擾：是指試樣雜轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過程中，由于試樣任何物理特性的變化而引起額吸光度下降的效應(yīng)。它主要是指溶液的粘度、蒸氣壓和表面張力等物理性質(zhì)對(duì)溶液的抽吸、霧化、蒸發(fā)過程的影響。化學(xué)干擾： 在凝聚相或氣相中， 由于被測(cè)元素與共存元素之間發(fā)生任何導(dǎo)致待測(cè)元素自由原子數(shù)目改變的反應(yīng)都稱為化學(xué)干擾。電離干擾：待測(cè)元素自由原子的電離平衡改變所引起的干擾?；w效應(yīng)：試樣中與待測(cè)元素共存的一種或多種組分所引起的種種干擾。積分吸收：在原子吸收光譜分析中

13、，將原子蒸氣所吸收的全部輻射能量稱為積分吸收。峰值吸收：是采用測(cè)定吸收線中心的極大吸收系數(shù)（ K0 ）代替積分吸收的方法。原子熒光光譜： 當(dāng)用適當(dāng)頻率的光輻射將處于基態(tài)或能量較低的激發(fā)態(tài)的原子激發(fā)至較高能級(jí)后， 被激發(fā)的原子將所吸收的光能又以輻射形式釋放的現(xiàn)象謂之原子熒光。 輻射的波長(zhǎng)是產(chǎn)生吸收的原子所特有的， 而其強(qiáng)度與原子濃度及輻射源的強(qiáng)度成正比。按波長(zhǎng)或頻率次序排列的原子熒光稱為原子熒光光譜。. 空心陰極燈中，對(duì)發(fā)射線半寬度影響最大的因素是：（ ）A. 陰極材料B. 陽(yáng)極材料C. 填充氣體D. 燈電流. 非火焰原子吸收法的主要缺點(diǎn)是： （）A. 檢測(cè)限高B. 精密度低.對(duì)預(yù)混合型燃燒器，

14、下列哪一點(diǎn)沒有達(dá)到要求？ （ ）A.霧化效率高 B.記憶效應(yīng)小C.廢液排出快D.霧滴與燃?xì)獬浞只旌?原子吸收分析法中測(cè)定鋇時(shí)，加入 1鉀鹽溶液其作用是（ ）K+的濃度.關(guān)于原子吸收分光光度計(jì)的單色器位置，正確的說法是： （）A. 光源輻射在原子吸收之前，先進(jìn)入單色器B.光源輻射在原子吸收之后，再進(jìn)入單色器C.光源輻射在檢測(cè)之后，在進(jìn)入單色器7.空心陰極燈的主要操作參數(shù)是（A 燈電流B 燈電壓C.陰極溫度D 內(nèi)充氣壓力.在原子吸收光譜分析法中，用峰值吸收代替積分吸收的基本條件之一是（）A 光源發(fā)射線的半寬度要比吸收線的半寬度小得多B 光源發(fā)射線的半寬度要與吸收線的半寬度相當(dāng)C.吸收線的半寬度要比

15、光源發(fā)射線的半寬度小得多D 單色器能分辨出發(fā)射譜線，即單色器必須有很高的分辨率.原子吸收光度法中的背景干擾表現(xiàn)為下述哪種形式？（）.單道單光束型與單道雙光束型原子吸收光度計(jì)的區(qū)別在于（ ）. 原子吸收光譜是由下列哪種粒子產(chǎn)生的？（ ）.原子吸收光譜法中的化學(xué)干擾不可用下述哪種方法消除？（ ）.原子吸收光譜法中的基體效應(yīng)干擾可用下述哪種方法消除？（ D ）. 現(xiàn)代原子吸收光譜儀其分光系統(tǒng)的組成主要是（ ）A. 棱鏡+凹面鏡+狹縫 B. 棱鏡+透鏡+狹縫C. 光柵+凹面鏡+狹縫D. 光柵 +透鏡+狹縫.空心陰極燈的構(gòu)造是（ ）待測(cè)元素作陰極，鉑絲作陽(yáng)極，內(nèi)充低壓惰性氣體待測(cè)元素作陽(yáng)極，鎢棒作陰極，

16、內(nèi)充氧氣待測(cè)元素作陰極，鎢棒作陽(yáng)極，燈內(nèi)抽真空待測(cè)元素作陰極，鎢棒作陽(yáng)極，內(nèi)充低壓惰性氣體.在原子吸收光譜法中，用氘燈扣除背景是基于（ ）待測(cè)元素的譜線可以吸收氘燈的輻射強(qiáng)度待測(cè)元素的譜線不吸收氘燈的輻射強(qiáng)度待測(cè)元素的譜線對(duì)氘燈的輻射強(qiáng)度吸收很少可以忽略不計(jì)待測(cè)元素譜線的吸收隨氘燈的輻射強(qiáng)度增強(qiáng)而增大 TOC o 1-5 h z .原子熒光是由下列哪種原因產(chǎn)生的（）B.輻射能使氣態(tài)基態(tài)原子外層電子產(chǎn)生躍遷C.電熱能使氣態(tài)基態(tài)原子外層電子產(chǎn)生躍遷D.輻射能使原子內(nèi)層電子產(chǎn)生躍遷.下列哪一項(xiàng)是原子吸收光譜與原子熒光光譜雜產(chǎn)生原理上的共同點(diǎn)。（）.為了提高石墨爐原子吸收光譜法的靈敏度，在測(cè)量吸收信號(hào)

17、時(shí)，氣體的流速應(yīng)處于（）狀態(tài).非火焰原子吸收法的主要缺點(diǎn)是（）.用石墨爐原子吸收法測(cè)定NaCl中痕量的鎘，在試液中加入 NH4NO3的作用是（）.火焰原子吸收光譜分析法一般比原子發(fā)射光譜分析法精密度好的原因是（）0對(duì)輻射的吸收，No.原子吸收光譜儀中，產(chǎn)生共振發(fā)射線和共振吸收線的部件是（）.在光譜波長(zhǎng)表中，常在元素符號(hào)后用羅馬數(shù)字H表示（）A.原子線B.一級(jí)離子線C.二級(jí)離子線D.三級(jí)離子線.在使用國(guó)產(chǎn) WYX401型原子吸收分光光度計(jì)時(shí)，以光譜通帶來選擇（）A.單色器B.色散率C.分辨率D.狹縫寬度.原子吸收分光光度計(jì)中常用的檢測(cè)器是（）.用原子吸收法測(cè)定鈣時(shí)，常加入過量的LaCl3,其作用

18、是（）A、減小背景B、消電離劑C、釋放劑 D、提高火焰溫度.一般富燃性火焰比貧燃性火焰溫度 ，但由于燃燒不完全，形成強(qiáng)還原性氣氛，有利于熔點(diǎn)較高的 的 分解。.澳大利亞物理學(xué)家沃爾什提出用 吸收來代替 吸收，從而解決了原子吸收測(cè)量吸收的困難。.Mn的共振線是403.3073nm ,若在Mn試樣中含有 Ga,那么用原子吸收法測(cè) Mn時(shí)，Ga的共振線403.2982nm 將會(huì)有干擾，這種干擾屬于 干擾，可采用 的方法加以消除。.原子吸收光譜分析方法中，目前應(yīng)用比較廣泛的主要方法有 、。.原子吸收光譜分析中原子化器的功能是,常用的原子化器 有、。.原子吸收光譜分析的光源應(yīng)符合 、等基本條件。.背景吸

19、收是由 和 引起的，可用 、等方法消除。.石墨爐原子化器的原子化過程可分 、。.原子吸收是指呈氣態(tài)的 對(duì)由 輻射出的 譜線具有的吸收現(xiàn)象。.進(jìn)行原子吸收測(cè)定時(shí)，只要光電倍增管在300600V范圍內(nèi)，空心陰極燈應(yīng)選用 的電流。.原子吸收光譜儀中的火焰原子化器是由 、及 三部分組成。.在原子吸收光譜儀中廣泛使用 作檢測(cè)器，它的功能是將微弱的信號(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)，并有不同程度的。.原子吸收光譜的定量分析是根據(jù)處于的待測(cè)元素的 對(duì)光源發(fā)射的 的吸收程度來進(jìn)行的。.為實(shí)現(xiàn)峰值吸收，必須使銳線光源發(fā)射線的 與 相重合。還要求銳線光源發(fā)射線的寬度必須比吸收線的寬度還要。.在火焰原子吸收光譜中，目前使用最廣泛的空氣

20、-乙快火焰，可獲得 , , 三種不同類型的火焰。.無火焰原子化裝置使用較廣泛的是 原子化器。使用時(shí) 中要不斷通入 氣體，以保護(hù) 不再被氧化，并可用以 和 石墨管。.原子吸收光譜法最佳操作條件的選擇主要有 的選擇、的選擇、的選擇以及 的選擇四個(gè)方面。.原子吸收光譜法和紫外-可見分光光度法有何相同和不同之處？.畫出單光束原子吸收分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖（方框圖表示） ，并簡(jiǎn)要說明各部分作用。.原子吸收光譜分析中的化學(xué)干擾是如何產(chǎn)生的？如何消除？.原子吸收光譜分析中存在哪些干擾，如何消除？.比較火焰原子化法和石墨爐原子化法的優(yōu)缺點(diǎn)，為什么后者有更高的靈敏度?.原子吸收光譜分析的光源應(yīng)當(dāng)符合哪些條件？.簡(jiǎn)

21、述背景吸收的產(chǎn)生及消除背景吸收的方法?儀器分析習(xí)題與解答為什么說光波是一種橫波？答：我們知道，當(dāng)波的傳播方向與其振動(dòng)方向垂直時(shí)，稱為橫波；光波是一種電磁波，而電磁波在空間的傳播方向與其電場(chǎng)矢量和磁場(chǎng)矢量的振動(dòng)平面垂直；所以，光波是一種橫波。計(jì)算下列輻射的頻率，波數(shù)及輻射中一個(gè)光子的能量鈉線(D 線)589.0nm;波長(zhǎng)為200cm的射頻輻射；波長(zhǎng)為900Pm的X射線。解：(1)尸 c/ 人 =00T cmxi0i4(Hz) 589,0 10 cm? = 1/入=(589.0 %一)11 = 1.7 W4(cm-1) E = hc/ 入6.626 10 34 3.0 1010 J s cm s

22、1=7 =3.38 x 10-15(J)589,0 10cm吸光度與透光率的換算將吸光度為換算為透光率；透光率為10.0%, 75.0%, 85.5%換算為吸光度。解：(1) A=log(1/T) logT= A= 0.01, T=10=97.7%logT= A= 0.30,T=10=50.1%logT= A= 1.50,T=10%(2) A=log(1/T)=log100/10=log10=1.00A=log(1/T)A=log(1/T)4 填表:頻率能 量波數(shù)光譜區(qū)JeV-1 cm3x1010X 10-231.24x10-41微波區(qū)X 1024-9x109x1013T區(qū)X 1012-21遠(yuǎn)

23、紅外X 1014x10-1925000近紫外5 在765 nm波長(zhǎng)下，水溶液中的某化合物的摩爾吸光系數(shù)為1.54 103 (L mol-1 cm-1),該化合物溶液在 1 cm 的吸收池中的透光率為 43.2% 。 問該溶液的濃度為多少？解：A= - logT = lCC= A d = logT/ k= log(43.2%)/1.54 10知1=2.37 10-4 (mol/L)某化合物的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為2.5 10-4 mol L L在5 cm長(zhǎng)的吸收池中，在347nm波長(zhǎng)處，測(cè)得其透光率為 58.6% 。試確定其摩爾吸光系數(shù)。解：. A = dC = - logT,s = -logT/ lC

24、 = log(58.6%)/5 2.5 0-4=log 1.71/5 2.5XM0-4= 0.232/5 2為 10-4=1.86 102 (L mol-1 cm-1)以丁二酮的光度法測(cè)饃配制饃和丁二酮的配合物的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為1.70 10-5 mol Lt,在2.00 cm長(zhǎng)的吸收池中，在 470nm波長(zhǎng)處，測(cè)得其透光率為30.0%。試確定其摩爾吸光系數(shù)。解：. A = dC = - logT,s = - logT/ lC =-log30.0%/2.00 1.70 10-5=1.54 M04 (L - mol-1 - cm-1)以鄰二氮菲光度法測(cè)二價(jià)鐵, 稱取試樣 0.500g, 經(jīng)過處理后

25、， 配成試液加入顯色劑， 最后定容為。用的吸收池，在 510nm 波長(zhǎng)下測(cè)得吸光度。計(jì)算試樣中二價(jià)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)( 510=1.104)；當(dāng)溶液稀釋一倍后，其透光率為多少？解：首先求出二價(jià)鐵的濃度C1 ：A = kCC1 = A/ l = 0.430/1.1 101.0 = 0.391 10-4(mol/L)=0.2 10：6(g/ml)而試樣的總濃度為 C(g/ml)，試樣中二價(jià)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C1/ C 10-6/0.01=0.2 10Aa/ Aa=6.50 10-4=13.17 10-4 mol L 1 = A/C =0.187/1.00 6.50 10-4=2.88 M02 (L - m

26、ol-1 - cm-1)10 濃度為1.00 10-3 mol L t的K2Cr2O7溶液在波長(zhǎng)450nm和530nm處的吸光度分別為 和；1.00 M0-4 mol - L t的KMnO 4溶液在波長(zhǎng)450nm處無吸收，在530nm處的吸光 度為0.420。今測(cè)彳#某K2Cr2O7和KMnO 4混合溶液在450nm和530nm處的吸光度分別 為0.380和0.7100計(jì)算該混合溶液中K2Cr2O7和KMnO 4的濃度。解：首先 , 根據(jù)已知條件求出兩物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的摩爾吸光系數(shù)：11解:12解:13解:14 解:15解:在 450nm 處，K2Cr2O7的= A/C =1M.0010-3=

27、200 l-1在 530nm 處，K2Cr2O7的= A/C =1M.0010-3=501-1在 450nm 處，KMnO 4的&= 0在 530nm 處，KMnO 4的= A/C =1M.0010-4=4.2M03 1-1然后，根據(jù)混合溶液在不同波長(zhǎng)下的吸光度求出濃度：0.380 = C1X200 1-1X1 + 0C1=1.90 M0-3(mo1/L)0.710 = C1X50 1-1 X1+C2X4.2 103 1-1X1C2=1.46 10-4(mo1/L)試液中Ca的濃度為3 g/mL,測(cè)得的吸光度值為0.319,問產(chǎn)生1%吸收信號(hào)對(duì)應(yīng)的濃度為多少？此題主要知道1%吸收相當(dāng)于吸光度值

28、為0.0044,然后根據(jù)吸光度與濃度成正比的關(guān)系計(jì)算：Cx = Ciax/Ai = 3 X = 0.0414( g/mL)寫出下列各種躍遷的能量和波長(zhǎng)范圍：原子內(nèi)層電子躍遷；原子外層價(jià)電子躍遷；分子的電子能級(jí)躍遷；分子的振動(dòng)能級(jí)躍遷；分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷。能量(& /eV)波長(zhǎng)(入/nm)原子內(nèi)層電子躍遷；2.5 XQ5 200nm原子外層價(jià)電子躍遷；1.6200800nm分子的電子能級(jí)躍遷；1.6200800nm分子的振動(dòng)能級(jí)躍遷；2.5 10-20.850 pm(5)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷。2.5 10-24.1 X0-650 師 300mm某種玻璃的折射率為1.700,求光在此玻璃中的傳播速度

29、。介質(zhì)的絕對(duì)折射率 n = c/ u光在此玻璃中的傳播速度u = c/n = 3 x 1010 x 1010(cm/s)計(jì)算輻射的頻率為 4.708 1014Hz在結(jié)晶石英和熔凝石英中的波長(zhǎng)。頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系為：戶J入?=八又 u = c/n.在結(jié)晶石英中的波長(zhǎng)仁八=c/n X =3 M010/1.544 4708 1014=476.4(nm)在熔凝石英中的波長(zhǎng)仁 J 廠 c/nx =3 1010/1.458 4.708 1014=437.0(nm)輕質(zhì)遂石玻璃的折射率為1.594,計(jì)算波長(zhǎng)為434nm的輻射穿過該玻璃時(shí)每個(gè)光子的能量。E = h J入而且產(chǎn)c/n穿過該玻璃時(shí)每個(gè)光子的能量E

30、= h c/nx 入=6.626 -34J10 XX1010cm s-1 /1.594 434M0-8cm=2.9 10-18 J16 闡述光的干涉和光的衍射的本質(zhì)區(qū)別。解：干涉是有固定光程差的、頻率相同的兩束或多束光波的疊加過程, 干涉中光的傳播方向沒有改變；而光的衍射是單波束光由于繞過障礙物而產(chǎn)生的疊加過程, 或者說是次波在空間的相干疊加, 衍射中光的傳播方向會(huì)改變。第2章解釋光譜項(xiàng)的物理涵義，光譜項(xiàng)符號(hào)32D1、 32P1/2 和 21S1/2 中各字母和數(shù)字分別代表什么意義？解：原子光譜項(xiàng)的物理涵義有二：其一是代表原子中電子的組態(tài)。 根據(jù)描述原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的四個(gè)量子數(shù) n、 l

31、、 m、 ms 的耦合規(guī)則 , 來描述原子中電子的組態(tài), 而且 , 同一組態(tài)中的兩個(gè)電子由于相互作用而形成不同的原子態(tài), 也能用光譜項(xiàng)描述；其二能描述原子光譜的譜線頻率。因?yàn)?, 實(shí)際上 , 每一譜線的波數(shù)都可以表達(dá)為兩光譜項(xiàng)之差。32D1：3 表示主量子數(shù) n =3, D 表示角量子數(shù) L=2, 左上角的 2 表示稱為光譜項(xiàng)的多重性 , 即 (2S+1)=2, 所以 , 總自旋量子數(shù) S=1/2 ；32P1/2：同樣，n =3, P表示角量子數(shù) L=1,總自旋量子數(shù) S=1/2,內(nèi)量子數(shù)J=1/2;21S1/2：同樣，n =2, S表示角量子數(shù)L=0,總自旋量子數(shù) S=1/2,內(nèi)量子數(shù)J=1

32、/2。推算n2S、n2P、n2D 、n2F、n2G 和n3S、n3P、n3D 、n3F 各光譜項(xiàng)中的光譜支項(xiàng)的J 值、多重性及統(tǒng)計(jì)權(quán)重。解：: J = L+S,從 J = L+S 至ij L-S,可有(2S+1)或(2L+1)個(gè)值，多重性為 (2S+1), 統(tǒng)計(jì)權(quán)重 g=2J+1,那么，在 n2S 中：L=0,(2S+1)=2,貝U S=1/2，J = L+S=0+1/2 = 1/2，且 J 值個(gè)數(shù)為(2L+1)=(2 X0+1)=1個(gè)，多重性為 2,統(tǒng)計(jì)權(quán)重g=2J+1=2 ;同理，在 n2P 中：L=1, S=1/2, J = L+S=1+1/2 = 3/2,J = L-S=1-1/2 =

33、 1/2, 多重性為 2, 統(tǒng)計(jì)權(quán)重 g=2J+1 為 4, 2 ；在 n2D 中：L=2, S=1/2, J = L+S=2+1/2 = 5/2, J = L+S-1=3/2, J 值個(gè)數(shù)為 (2S+1)=(2 X 1/2+1)=2 個(gè)，多重性為 2,統(tǒng)計(jì)權(quán)重 g=2J+1 為 6, 4 ;在 n2F 中：L=3,S=1/2,J = 3+1/2 = 7/2, J = 3+1/2-1 = 5/2,多重性為 2,統(tǒng)計(jì)權(quán)重 g=2J+1 為 8, 6 ；在 n2G 中：L=4,S=1/2,J = 4+1/2 = 9/2, J = 4+1/2-1 = 7/2,多重性為 2,統(tǒng)計(jì)權(quán)重 g=2J+1 為

34、 10, 8 ；在 n3S中：L=0,S=1,J =0+1 = 1,且 J 值個(gè)數(shù)為(2L+1)=(2 X0+1)=1 個(gè)，多重性為(2S+1)=3,統(tǒng)計(jì)權(quán)重 g=2J+1 為 3；在 n3P 中：L=1, S=1, J = L+S=1+1 = 2, J = L+S-1=1 + 1-1 = 1, J = L-S=1-1=0, J值共有(2S+1)或(2L+1)=3 個(gè)，多重性為 3,統(tǒng)計(jì)權(quán)重 g=2J+1 為 5, 3, 1；在 n3D 中：L=2,S=1, J = 2+1 = 3, 2+1-1= 2, 2-1=1 共有 3 個(gè) J;多重性 為3,統(tǒng)計(jì)權(quán)重g=2J+1為7, 5, 3;在 n午

35、中：L=3,S=1, J = 3+1 = 4, 3+1-1=3, 3-1=2 共有 3 個(gè) J,多重性為3,統(tǒng)計(jì)權(quán)重g=2J+1為9, 7, 5;解釋當(dāng)原子能級(jí)的總角量子數(shù)大于總自旋量子數(shù)時(shí)，2S+1在光譜項(xiàng)中的含義？解：由于存在著軌道運(yùn)動(dòng)與自旋運(yùn)動(dòng)的相互作用，即存在著LS耦合，使某一 L的光譜項(xiàng)能分裂為(2S+1)個(gè)J值不同的、能量略有差異的光譜支項(xiàng)，(2S+1)稱為光譜的多重性；但是當(dāng)原子能級(jí)的總角量子數(shù)大于總自旋量子數(shù)即LVS時(shí)，由于J值必須是正值，所以光譜支項(xiàng)雖然為(2L+1 )個(gè)，但(2S+1)仍然叫做光譜的多重性，此時(shí)并不代表光譜支項(xiàng)的數(shù)目。解釋下列名詞：激發(fā)電位和電離電位；原子線

36、和離子線；等離子體；譜線的自吸；共振線和主共振線。解：(1)激發(fā)電位和電離電位：使原子從基態(tài)到激發(fā)到產(chǎn)生某譜線的激發(fā)態(tài)所需要的加速電位稱為該譜線的激發(fā)電位；將原子電離所需要的加速電位稱為電離電位。(2)原子線和離子線：原子外層電子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的譜線稱為原子線；離子外層電子 能級(jí)躍遷產(chǎn)生的譜線稱為離子線。(3)等離子體：在高溫激發(fā)源的激發(fā)下，氣體處在高度電離狀態(tài)，在空間誰(shuí)形成電荷密 度大體相等的電中性氣體，這種氣體在物理學(xué)中稱為等離子體。在光譜學(xué)中，等離 子體是指包含有分子、原子、離子、電子等各種粒子電中性的集合體。(4)譜線的自吸：原子受激產(chǎn)生譜線的同時(shí)，同元素的基態(tài)原子或低能態(tài)原子將會(huì)對(duì)此

37、輻射產(chǎn)生吸收，此過程稱為元素的自吸過程。(5)共振線和主共振線：電子在激發(fā)態(tài)和基態(tài)之間躍遷產(chǎn)生的譜線稱為共振線；第一激 發(fā)態(tài)與基態(tài)之間躍遷產(chǎn)生的譜線屬于第一共振線，或主共振線。Cu 327.396nm和均為主共振線，分別計(jì)算其激發(fā)電位。解：根據(jù)公式(2.1)對(duì)于：6.626 10 34 3.0 1010 J s cm s1A E = hc/ 入=7 x 10-19J589.592 10cmx 10-19x x 1018對(duì)于：A E =簡(jiǎn)述原子發(fā)射光譜線強(qiáng)度的主要影響因素。答：統(tǒng)計(jì)權(quán)重，譜線強(qiáng)度與統(tǒng)計(jì)權(quán)重成正比；激發(fā)電位，譜線強(qiáng)度與激發(fā)電位是負(fù)指數(shù)關(guān)系，激發(fā)電位愈高，譜線強(qiáng)度愈小；譜線強(qiáng)度與躍遷

38、幾率成正比，所以主共振線的強(qiáng)度最大；溫度升高，可以增加譜線的強(qiáng)度，但增加電離減少基態(tài)的原子數(shù)目所以，要獲得最大強(qiáng)度的譜線，應(yīng)選擇最適合的激發(fā)溫度。譜線強(qiáng)度與被測(cè)元素濃 度成正比。解釋下列名詞：吸收譜線的半寬度、積分吸收、峰值吸收、峰值吸光度和銳線光源。答：吸收譜線的半寬度：是吸收譜線中心頻率處所對(duì)應(yīng)的最大吸收系數(shù)值的一半處所對(duì)應(yīng)的A Y或A入；積分吸收：在吸收線輪廓內(nèi)，吸收系數(shù)的積分稱為積分吸收，它表示吸收的全部能量；峰值吸收：吸收線中心波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的吸收系數(shù)；峰值吸光度：在實(shí)際測(cè)量中，原子對(duì)輻射的吸收用中心頻率的峰值吸收來表示稱為峰 值吸光度；銳線光源：發(fā)射線的半寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸收線的半寬度，而

39、且兩者的中心頻率與一致 稱為銳線光源。試說明原子吸收光譜定量分析的基本關(guān)系式及應(yīng)用條件。答：原子吸收光譜定量分析的基本關(guān)系式為：A = KC (K為常數(shù))；應(yīng)用條件：采用銳線光源是原子吸收光譜分析的必要條件。試說明原子發(fā)射光譜定量分析的基本關(guān)系式及應(yīng)用條件。答：原子發(fā)射光譜定量分析的基本關(guān)系式：I = aC b式中a為與測(cè)定條件有關(guān)的系數(shù),b為自吸系數(shù)；應(yīng)用條件：測(cè)量中必須保證a穩(wěn)定，即試樣蒸發(fā)過程基本一致，所以試樣形態(tài)、試樣組成等要基本一致；為了保證b=1,則試樣濃度不能太大。10在2500K時(shí)，Mg的共振線為3試從能級(jí)躍遷機(jī)理比較原子發(fā)射光譜、原子熒光光譜和X-射線熒光光譜的異同。答： 首

40、先都是發(fā)射光譜，原子發(fā)射光譜和原子熒光光譜都是外層電子的能級(jí)躍遷；而 X- 射線熒光光譜是原子內(nèi)層電子的能級(jí)躍遷；原子熒光光譜和X-射線熒光光譜都是光致發(fā)光，是二次發(fā)光過程，所以發(fā)出的譜線稱為熒光光譜。 解釋下列名詞：(1) 共振熒光和非共振熒光；(2) 直躍熒光和階躍熒光；(3) 敏化熒光和多光子熒光；So31Pi躍遷產(chǎn)生的，計(jì)算其基態(tài)和激發(fā)態(tài)的原子數(shù)之比。E解：根據(jù)玻茲曼分布N_ (如)e旨)首先計(jì)算gi, g0, ae；No g0. g=2J+1,gi = 2X1 + 1= 3 g0 =2X0+1= 16.626 10 34 3.0 1010 J s cm s 1A E= hc/ 入=7

41、 X 10-17(J)285.21 10cmN i. gi .( kT ).17.9Q 一 () e = (3/1) x 10 17/2500 x x 10 23) no g0=3 x 10-87?( 4 ) 激發(fā)態(tài)熒光和熱助熒光。答：詳見書 p32- p 33, 這里省略。原子熒光分析時(shí)，為什么不用烴類火焰？答： 因?yàn)樵訜晒忖绯?shù)與碰撞粒子猝滅截面有關(guān) , 而隋性氣體氬、 氦的猝滅截面比氮、 氧、 一氧化碳、 二氧化碳等氣體的猝滅截面小得多 , 烴類火焰容易產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳等氣體；所以原子熒光光譜分析時(shí)，盡量不要用烴類火焰。為什么說元素的 X- 射線熒光光譜具有很強(qiáng)的特征性。答：X

42、-射線熒光光譜來自原子內(nèi)層電子躍遷，與元素的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。內(nèi)層軌道離原子核較近，所以X- 射線熒光譜線波長(zhǎng)強(qiáng)烈地依從于原子序數(shù)Z ，并遵守莫塞萊定律。所以說說元素的X- 射線熒光光譜具有很強(qiáng)的特征性。名詞解釋：1 )總質(zhì)量吸收系數(shù)、真質(zhì)量吸收系數(shù)和質(zhì)量散射系數(shù)；2 )彈性散射和非彈性散射；3 )相干散射和非相干散射；4 )K 系譜線和 L 系譜線 ;5 )拌線和衛(wèi)星線。答：(1)總質(zhì)量吸收系數(shù)：又稱質(zhì)量衰減系數(shù)Rm,其物理意義是一束平行的X射線穿過截面為 1cm2 的 1 g 物質(zhì)時(shí)的 X 射線的衰減程度。真質(zhì)量吸收系數(shù)：又稱質(zhì)量光電吸收系數(shù) m,真質(zhì)量吸收系數(shù)是 X射線的波長(zhǎng)和元素的原子序數(shù)

43、的函數(shù)，總質(zhì)量吸收系數(shù)是由真質(zhì)量吸收系數(shù)和質(zhì)量散射系數(shù)(m)兩部分組成，即 卬=m + mo彈性散射和非彈性散射：在彈性散射中電子或者粒子沒有能量的改變, 只有傳播方向的改變；在非彈性散射中則能量和方向都發(fā)生改變。相干散射和非相干散射：相干散射就是彈性散射 , 非相干散射就是非彈性散射。K 系譜線和 L 系譜線：當(dāng)原子K 層 (n=1) 的一個(gè)電子被逐出，較外層的電子躍遷到 K 層電子空位，所發(fā)射的 X 射線稱為 K 系特征 X 射線；同樣， L(n=2) 層的電子被逐出，較外層的電子躍遷到 L 層所產(chǎn)生的 X 射線稱為 L 系特征 X 射線。伴線和衛(wèi)星線： 但一個(gè)原子的內(nèi)層受初級(jí)X 射線和俄

44、歇效應(yīng)的作用而產(chǎn)生兩個(gè)空位時(shí) , 此原子稱為雙重電離的原子。在雙重電離的原子中，由電子躍遷所發(fā)射的譜線的波長(zhǎng)，與單電離原子中相應(yīng)的電子躍遷所發(fā)射的譜線的波長(zhǎng)稍有不同。這種譜線稱為衛(wèi)星線或伴線。對(duì)輕元素來說，衛(wèi)星線有一定的強(qiáng)度。6 說明基體吸收增強(qiáng)的類型及其對(duì)譜線強(qiáng)度的影響。答：基體的吸收增強(qiáng)效應(yīng)大致有三種類型： (1) 基體對(duì)初級(jí)X 射線的吸收, 使初級(jí) X 射線強(qiáng)度減弱，使分析元素受激下降, 分析元素的譜線強(qiáng)度將減弱； (2) 基體吸收次級(jí)分析線 , 當(dāng)基體元素的吸收限如果處在分析元素譜線的長(zhǎng)側(cè)，分析元素的譜線將被基體元素吸收， 其強(qiáng)度將減弱； (3) 基體增強(qiáng)次級(jí)分析線 基體元素的特征線的

45、波長(zhǎng)位于分析元素吸收限短側(cè) , 分析元素不僅受到初級(jí)X 射線的激發(fā)，而且受到基體元素的特征譜線的激發(fā)。因此，分析元素的譜線其強(qiáng)度將增強(qiáng)。7 為什么元素的 K 1 譜線強(qiáng)度比 K 2 譜線的強(qiáng)度要大一倍？答：譜線的強(qiáng)度與電子躍遷始態(tài)的內(nèi)量子數(shù)J 的大小有關(guān)。內(nèi)量子數(shù)較大的支能級(jí)所包含的電子軌道數(shù)多，則譜線的強(qiáng)度比較大。K“1譜線是電子從LID (J=3/2)躍遷到K層所產(chǎn)生的譜線，K“2譜線是電子從LH (J=1/2)躍遷到K層所產(chǎn)生的譜線。但 LID支 能級(jí)內(nèi)有兩個(gè)電子軌道，能容納4個(gè)電子，而l n支能級(jí)內(nèi)只有一個(gè)電子軌道，只能容納2個(gè)電子，所以，電子從Lin支能級(jí)躍遷到 K層的幾率比從Ln支

46、能級(jí)躍遷到 K層的幾率大，Ka 1和Ka2的強(qiáng)度比大約為 2： 1。第4章簡(jiǎn)述有機(jī)分子中存在幾種價(jià)電子及其能級(jí)軌道、能級(jí)躍遷的類型及其特點(diǎn)。答：有機(jī)分子中存在著 休兀和n三種價(jià)電子，對(duì)應(yīng)有 休(*、兀、t*和n能級(jí)軌道；可以 產(chǎn)生nf啟 L 啟n-怖、l o*類型的能級(jí)躍遷；其特點(diǎn)是躍遷能級(jí)的能量大小順 序?yàn)椋簄 % Wv nf * * oCH 3Cl 分子中有幾種價(jià)電子？在紫外輻射下發(fā)生何種類型的電子能級(jí)躍遷？答：CH3C1是含有非鍵電子的化合物，在紫外輻射下將發(fā)生 L o*和n- o*能級(jí)躍遷。某酮類化合物分別溶于極性溶劑和非極性溶劑，其吸收波長(zhǎng)有什么差異？答：酮類化合物存在著n-和 Ld

47、躍遷，在極性溶劑中n電子與極性溶劑形成氫鍵，降低了 n電子基態(tài)的能量，使n-吸收帶最大吸收波長(zhǎng)加ax藍(lán)移；而極性溶劑使分子激發(fā)態(tài)能量降低，所以L W躍遷吸收帶Amax紅移。某化合物在己烷中的最大吸收波長(zhǎng)為 305nm ， 在乙醇中的最大吸收波長(zhǎng)為 307nm， 試 問其光吸收涉及的電子能級(jí)躍遷屬于哪種類型？為什么？答：其光吸收涉及的電子能級(jí)躍遷屬于Lf躍遷，因?yàn)橐话阍跇O性溶劑中Lt*躍遷吸收帶紅移 , 最大吸收波長(zhǎng)從305nm 變?yōu)?307nm, 波長(zhǎng)紅移。某化合物在乙醇中的加ax=287nm ,在二氯乙烷中的加ax=295nm。試問其光吸收躍遷屬于哪種類型？為什么？答：屬于n-兀*躍遷，因?yàn)?/p>

48、n-：躍遷的最大吸收波長(zhǎng)在極性溶劑中藍(lán)移，乙醇是極性溶劑，所以是n- W躍遷。試說明含兀鍵的有機(jī)分子，特別是含有較大共軻兀鍵的有機(jī)分子為什么具有較大的摩爾吸光系數(shù)。答：含共軻 兀鍵的有機(jī)分子，由于電子能在共軻體系內(nèi)流動(dòng)，使分子軌道的能量降低，共軻兀鍵電子易于激發(fā)；從而使最大吸收帶波長(zhǎng)紅移的同時(shí)產(chǎn)生有效吸收的分子增加，所以摩爾吸光系數(shù)增大。簡(jiǎn)述金屬配合物電子能級(jí)躍遷的類型及其特點(diǎn)。答： 金屬配合物電子能級(jí)躍遷有三大類：電荷轉(zhuǎn)移躍遷、配位場(chǎng)躍遷和鍵合躍遷。電荷轉(zhuǎn)移躍遷是在具有d電子的過渡金屬離子和有兀鍵共軻體系的有機(jī)配位體中，形成d -性色團(tuán)，使配合物的吸收光譜在可見光區(qū)，摩爾吸光系數(shù)大；配位場(chǎng)躍

49、遷是金屬原子的d或f軌道上留有空位，在軌道在配位體存在下，產(chǎn)生dI20；在 及處入射光I20I10O討論在不同波長(zhǎng)處，隨著濃 度的增加吸光度將有什么變化。解：將(4.3)式改寫為：T測(cè)T2S2(T2T1)T1S2(102lc101lc)或：T測(cè) T2 S1(T1 T2) T2 0(1。 10 2lc)其中，S1, S2I 01 I 02I 01 I 02上式表明：復(fù)合光(川+尬)的透過率T測(cè)是介入單色光 出的透過率T1和單色光 M 的的透過率T2之間。由于 立 前即T1T2),所以，復(fù)合光的透過率 T測(cè)為T1減去修 正項(xiàng)，或?yàn)門2加上修正項(xiàng)。修正項(xiàng)的大小與復(fù)合光的成分、樣品對(duì)不同波長(zhǎng)的摩爾吸收

50、系數(shù)、樣品濃度有關(guān)。當(dāng)I01I02時(shí)，修正項(xiàng)T測(cè)一T1較小(或者說T測(cè)一T2較大)，起決定作用的是透過率 T1,此時(shí)，吸光度測(cè)定的負(fù)偏差??；反之，當(dāng)I02 I01時(shí)，則測(cè)得的負(fù)偏差大。但是，無論復(fù)合光的組成如何，其共同特點(diǎn)是：修正項(xiàng)的數(shù)值隨著 樣品濃度的增加而增大，濃度愈高負(fù)偏差愈大。試比較原子熒光，分子熒光和分子磷光的發(fā)生機(jī)理。答：熒光或磷光都是光致發(fā)光。原子熒光是原子電子在原子能級(jí)上躍遷形成，而分子熒光和分子磷光是電子在分子能級(jí)上躍遷形成。而分子熒光和分子磷光的根本區(qū)別 是：分子熒光是由激發(fā)單重態(tài)最低振動(dòng)能層躍遷到基態(tài)的各振動(dòng)能層的光輻射，而分 子磷光是由激發(fā)三重態(tài)的最低振動(dòng)能層躍遷到基態(tài)

51、的各振動(dòng)能層所產(chǎn)生光的輻射。10名詞解釋：量子產(chǎn)率，熒光猝滅，系間跨越，振動(dòng)豫，重原子效應(yīng)。答：量子產(chǎn)率：亦稱熒光效率，其定義為f發(fā)射的光子數(shù)吸收的光子數(shù)，因?yàn)?，激發(fā)到高能級(jí)的熒光物質(zhì)分子返回到基態(tài)時(shí)存在多種不同的躍遷方式。輻射熒光僅是其中 的一種方式。所以熒光效率總是小于1。熒光猝滅：熒光物質(zhì)分子和溶劑或其它溶質(zhì)分子相互作用，引起熒光強(qiáng)度的降低現(xiàn)象 稱為熒光猝滅。系間跨越：是指不同多重態(tài)之間的一種無輻射躍遷過程。它涉及到受激電子自旋狀態(tài) 改變。振動(dòng)豫：它是指發(fā)生在同一電子能級(jí)內(nèi)，激發(fā)態(tài)分子以熱的形式將多余的能量傳遞給 周圍的分子，自己則從高的振動(dòng)能級(jí)層轉(zhuǎn)至低的振動(dòng)能級(jí)層，產(chǎn)生振動(dòng)馳豫的時(shí)間為

52、10-12s數(shù)量級(jí)。11答:12 答:13答:14 答:15 答:16 答:17重原子效應(yīng)：重原子是指鹵素，芳脛取代上鹵素之后， 其化合物的熒光隨鹵素原子量增 加而減弱，而磷光則相應(yīng)地增強(qiáng)。哪類有機(jī)物可能屬于強(qiáng)熒光物質(zhì)？試比較下列兩種化合物熒光產(chǎn)率的高低，為什么？J -聯(lián)苯與在有機(jī)化合物中，具有較大的共軻兀鍵，分子為剛性的平面結(jié)構(gòu)，取代基為給電子取代基的物質(zhì)將具有較強(qiáng)熒光。上述化合物中與較聯(lián)苯有較強(qiáng)的熒光，因?yàn)榕c分子為剛性平面結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)述給電子取代基、得電子取代基和重原子取代基對(duì)熒光產(chǎn)率的影響。給電子取代基加強(qiáng)熒光產(chǎn)率，得電子基取代基一般將使熒光產(chǎn)率減弱，重原子取代 基使熒光產(chǎn)率減弱。簡(jiǎn)述溶劑的

53、極性對(duì)有機(jī)物熒光強(qiáng)度的影響。為什么苯胺在pH3的溶液中的熒光比在pH10的溶液中的熒光弱。溶劑對(duì)熒光強(qiáng)度的影響，要視溶劑分子和熒光物質(zhì)的分子之間的相互作用而定：對(duì) 分子中含有孤對(duì)非鍵電子的熒光物質(zhì)來說，溶劑的極性增加，將增加熒光強(qiáng)度，但對(duì) 極性熒光物質(zhì)來說，則極性溶劑將使其熒光強(qiáng)度下降。帶有酸性或堿性官能團(tuán)的芳香族化合物的熒光一般和溶液的pH值相關(guān)，苯胺是含有堿性官能團(tuán)的芳香族化合物 ，所以其在pH10溶液中的熒光比在 pH3的溶液中強(qiáng)。哪類無機(jī)鹽會(huì)產(chǎn)生熒光？哪些金屬化合物的晶體會(huì)產(chǎn)生磷光？例系元素的三價(jià)離子的無機(jī)鹽有熒光；不發(fā)熒光的無機(jī)離子和有吸光結(jié)構(gòu)的有劑機(jī)試劑進(jìn)行配合反應(yīng)，可以生成會(huì)發(fā)熒

54、光的配合物； 有類似汞原子的電子結(jié)構(gòu)，即1s2 np6nd10(n+1)s2,在固化的堿金屬鹵化物(或氧化物)的溶液中會(huì)發(fā)磷光。配合物熒光物質(zhì)有幾種類型？簡(jiǎn)述化學(xué)發(fā)光的基本條件，哪類化學(xué)反應(yīng)可能產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光？化學(xué)發(fā)光的基本條件：化學(xué)發(fā)光反應(yīng)能提供足夠的激發(fā)能，足以引起分子的電子激發(fā)。能在可見光范圍觀察到化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象，要求化學(xué)反應(yīng)提供的化學(xué)能在150300KJ mol 1；要有有利的化學(xué)反應(yīng)歷程，至少能生成一種分子處在激發(fā)態(tài)的產(chǎn)物；激發(fā)態(tài)分子要以釋放光子的形式回到基態(tài)，而不能以熱的形式消耗能量。簡(jiǎn)述生物發(fā)光和化學(xué)發(fā)光的區(qū)別？它具有什么特性?答:化學(xué)發(fā)光是指在化學(xué)反應(yīng)的過程中，受化學(xué)能的激發(fā)，使反

55、應(yīng)產(chǎn)物的分子處在激發(fā) 態(tài)，這種分子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，便產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的光。此現(xiàn)象發(fā)生在生物體系中 就稱為生物發(fā)光；生物發(fā)光反應(yīng)常涉及到催化反應(yīng)和發(fā)光反應(yīng)。這類反應(yīng)一般選擇性 很好、微量、特異、靈敏和快捷。解釋下列名詞：簡(jiǎn)諧振動(dòng)，非諧振子振動(dòng)，簡(jiǎn)正振動(dòng)；基頻，倍頻，合頻，差頻，泛頻。答：(1)見 p7679;(2)基頻：分子從基態(tài)(=0)到第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)(=1)之間的躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為基 頻吸收帶，相應(yīng)的頻率稱為基頻；倍頻：從振動(dòng)基態(tài)到第二激發(fā)態(tài) (=2)的吸收頻率稱為倍頻 9 倍頻比基頻的二倍低 6耳一般倍頻吸收帶較弱；合頻：當(dāng)電磁波的能量正好等于 兩個(gè)基頻躍遷的能量的總和時(shí)，可能同時(shí)激發(fā)兩

56、個(gè)基頻振動(dòng)基態(tài)到激發(fā)態(tài)，這種吸收稱為 合頻，合頻吸收帶強(qiáng)度比倍頻更弱；差頻：當(dāng)電磁輻射波的能量等于兩個(gè)基頻躍遷能量之 差時(shí)，也可能產(chǎn)生等于兩個(gè)基頻頻率之差的吸收譜帶，稱為差頻，差頻吸收帶比合頻更弱；倍頻、合頻、差頻又統(tǒng)稱為泛頻。HF中鍵的力常數(shù)約為 9N/cm,請(qǐng)計(jì)算：HF的振動(dòng)吸收峰頻率；DF的振動(dòng)吸收峰頻率。解：(1)根據(jù)公式(5.2) (cm 1) A K1302,2 c i AAA A2先求出 HF的折合質(zhì)重 A - =1 X 19/1+19 = 19/20,則 (cm 1)1302 X (9 X 20/19) 1/2=4007(cm-1)(2) DF的折合質(zhì)量=38/21貝U (cm

57、 1) 1302X(9X 21/38)1/2 = 2944(cm-1)?說明影響紅外吸收峰強(qiáng)度的主要因素。答：紅外吸收譜帶的強(qiáng)弱取決于相應(yīng)振動(dòng)能級(jí)的躍遷幾率大小。決定躍遷幾率大小有兩個(gè)因素：其一是從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷幾率最大，因此基頻吸收譜帶比倍頻、 合頻的吸收譜帶的強(qiáng)度高；其二是振動(dòng)能級(jí)的簡(jiǎn)并多重度，振動(dòng)能級(jí)的簡(jiǎn)并多重度越大，相應(yīng)的吸收譜帶的強(qiáng)度就越高。CS2為線性分子，請(qǐng)畫出其基本振動(dòng)的類型，并指出其中哪些振動(dòng)是紅外活性的。 答：CS2的基本振動(dòng)的類型有四種：對(duì)稱伸縮振動(dòng)S=C= S反對(duì)稱伸縮振動(dòng)飛二= SI S=C= SS= C= S面內(nèi)彎曲振動(dòng)面外彎曲振動(dòng)、都具有紅外活性，且、能量

58、相同。影響基團(tuán)頻率的因素有：誘導(dǎo)效應(yīng)，共軻效應(yīng)，中介效應(yīng)，耦合共振和費(fèi)米共振，請(qǐng)分別說出它們的影響。答：誘導(dǎo)效應(yīng)：由于取代基具有不同的電負(fù)性，通過靜電場(chǎng)誘導(dǎo)，引起分子中的電子云 分布發(fā)生變化，從而改變了鍵的力常數(shù)，使該鍵相應(yīng)的特征頻率發(fā)生位移。共軻效應(yīng)：共軻體系中的電子云分布密度平均化，使共軻雙鍵的電子云密度比非共 軻雙鍵的電子云密度低，共軻雙鍵略有伸長(zhǎng)，力常數(shù)減小。因而振動(dòng)頻率向低波 數(shù)方向移動(dòng)。中介效應(yīng)：含有孤對(duì)電子的原子與具有多重鍵的原子相連時(shí)，孤對(duì)電子和多重鍵形 成p兀共軻作用，稱為中介作用。使鍵的力常數(shù)減小，振動(dòng)頻率向低波數(shù)位移。耦合振動(dòng)：化合物中兩個(gè)化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相等或接近并具有

59、一個(gè)公共的原子，通過 公共原子使兩個(gè)鍵的振動(dòng)相互作用，使振動(dòng)頻率產(chǎn)生變化。一個(gè)向高頻移動(dòng)，一 個(gè)向低頻形動(dòng)，使譜帶分裂。費(fèi)米共振：當(dāng)一個(gè)基團(tuán)振動(dòng)的倍頻或合頻與其另一種振動(dòng)模式的基頻或另一基團(tuán)的 基頻的頻率相近，并且具有相同的對(duì)稱性時(shí)，由于相互作用也產(chǎn)生共振耦合使譜 帶分裂，并且原來很弱的倍頻或合頻的譜帶的強(qiáng)度顯著增加。分別在95%乙醇和正己烷中測(cè)定 2-戍酮的紅外吸收光譜，請(qǐng)預(yù)計(jì) C=O吸收帶頻率在 哪種溶劑中出現(xiàn)的頻率比較高？為什么？答： C=O吸收帶頻率在乙醇中比較高。因?yàn)?，在乙醇中的羥基和 2-戍酮的默基形成分子 間的氫鍵，導(dǎo)致厥基的伸縮振動(dòng)頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)。指出下列振動(dòng)是否是紅外

60、活性：CH3 CH3中的CC伸縮振動(dòng)；CH3CC13中的CC伸縮振動(dòng)；答：(1)無紅外活性；(2)有紅外活性。已知某化合物的分子式為C5H8O,它的紅外吸收帶的頻率為：3020, 2900, 1690和1620cm”,在紫外吸收在 227nm( =104)。試提出其結(jié)構(gòu)。答：先根據(jù)分子式計(jì)算該化合物的不飽和度U:U= (2n+2) + tm /2 = (2X5+2) + 08 /2 =23020 cm-1 wC-h不飽和的化合物，含有雙鍵,2900 cm-1 C H 飽和。1690 cm-1 C=O共軻的玻基，占有一個(gè)不飽和度，1620 cm-1鋁=C共軻雙鍵，占有一個(gè)不飽和度，從& =104