紫外可見分光光度法2

1、第二章紫外可見分光光度法一、選擇題1物質(zhì)的紫外可見吸取光譜的產(chǎn)生是由于(B)A.原子核內(nèi)層電子的躍遷B.原子核外層電子的躍遷C.分子的振動(dòng)D.分子的轉(zhuǎn)動(dòng)2紫外可見吸取光譜主要決定于(C)A.原子核外層電子能級(jí)間的躍遷B.分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷C.分子的電子結(jié)構(gòu)D.原子的電子結(jié)構(gòu)3分子運(yùn)動(dòng)包括有電子相對(duì)原子核的運(yùn)動(dòng)（E電子）、核間相對(duì)位移的振動(dòng)（E振動(dòng)）和轉(zhuǎn)動(dòng)（E轉(zhuǎn)動(dòng)）這三種運(yùn)動(dòng)的能量大小序次為（A）A.E電子E振動(dòng)E轉(zhuǎn)動(dòng)B.E電子E轉(zhuǎn)動(dòng)E振動(dòng)C.E轉(zhuǎn)動(dòng)E電子E振動(dòng)D.E振動(dòng)E轉(zhuǎn)動(dòng)E電子吻合朗伯-比爾定律的一有色溶液，當(dāng)有色物質(zhì)的濃度增加時(shí)，最大吸取波長(zhǎng)和吸光度分別是(C)A.增加、不變B.

2、減少、不變C.不變、增加D.不變、減少5吸光度與透射比的關(guān)系是(B)A.A1B.A1TlgTC.A=lgTD.Tlg1A6一有色溶液吻合比爾定律，當(dāng)濃度為c時(shí)，透射比為T，若濃度增大一倍時(shí)，透光0率的對(duì)數(shù)為(D)A.2TOB.1T0C.1lgT0D.2lgT0227相同質(zhì)量的Fe3+和Cd2+各用一種顯色劑在相同體積溶液中顯色，用分光光度法測(cè)定，前者用2cm比色皿，后者用1cm比色皿，測(cè)得的吸光度值相同，則兩者配合物的摩爾吸光系數(shù)為(C)已知：Ar(Fe)=，Ar(Cd)=A.Fe2CdB.Cd2FeC.Cd4FeD.Fe4Cd8用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定某金屬配合物的摩爾吸取系數(shù)，測(cè)定值的大小決定于(C

3、)A.入射光強(qiáng)度B.比色皿厚度C.配合物的牢固性D.配合物的濃度9以下說法正確的選項(xiàng)是(A)A.吸光度A隨濃度增大而增大B.摩爾吸光系數(shù)隨濃度增大而增大C.透光率T隨濃度增大而增大D.透光率T隨比色皿加厚而增大10以下表述中的錯(cuò)誤是(A)比色法又稱分光光度法透射光與吸取光互為補(bǔ)色光，黃色和藍(lán)色互為補(bǔ)色光C.公式AlgI0bc中，稱為摩爾吸光系數(shù)，其數(shù)值愈大，反應(yīng)愈矯捷I吸取峰隨濃度增加而增大，但最大吸取波長(zhǎng)不變11吸光光度解析中比較合適的吸光度范圍是(C)A.0.1B.1.2C.D.若顯色劑無色，而被測(cè)溶液中存在其他有色離子攪亂，在分光光度法解析中，應(yīng)采用的參比溶液是(D)A.蒸餾水B.顯色劑

4、C.試劑空白溶液D.不加顯色劑的被測(cè)溶液13采用差示吸光光度法測(cè)定高含量組分時(shí)，采用的參比溶液的濃度cs與待測(cè)溶液濃度cx的關(guān)系是(D)A.c=0B.c=cC.ccxD.c稍低于cssxssx14桑德爾矯捷度S與摩爾吸光系數(shù)的關(guān)系是(A)MMM106A.SB.S6C.SD.S10M15以下因素對(duì)朗伯-比爾定律不產(chǎn)生誤差的是(A)A.改變吸取光程長(zhǎng)度B.溶質(zhì)的離解作用C.溶液的折射指數(shù)增加D.雜散光進(jìn)入檢測(cè)器二、填空題1吸光光度法進(jìn)行定量解析的依照是_朗伯-比耳定律，用公式表示為_A=bc，式中各項(xiàng)符號(hào)各表示：A為吸光度，b為吸取介質(zhì)厚度，為摩爾吸光系數(shù)，c為吸光物質(zhì)的濃度。2一有色溶液對(duì)某波長(zhǎng)

5、光的吸取遵守比爾定律。入采用2.0cm的比色皿時(shí)，測(cè)得透光率為T，若改用1.0cm的吸取池，則透光率應(yīng)為T1/2。3一有色溶液吻合朗伯比爾定律，當(dāng)使用1cm比色皿進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)得透光率為80%，若使用5cm的比色皿，其透光率為%。朗伯-比爾定律的吸光系數(shù)(a)和摩爾吸光系數(shù)()值的單位各是_Lg-1cm-1_和_Lmol-1cm-1_。5某金屬離子M與試劑R形成一有色絡(luò)合物MR，若溶液中M的濃度為-4，用1cm10比色皿于波長(zhǎng)525nm處測(cè)得吸光度A為，此絡(luò)合物在525nm處的摩爾吸光系數(shù)為310Lmol-1cm-1。6桑德爾矯捷度(S)表示的是A=時(shí)，單位截面積光程所能檢測(cè)出的吸光物質(zhì)的最低

6、含量，單位是gcm-22+5204mol-1cm-1，其桑德。用雙硫腙光度法測(cè)Cd時(shí)，已知=10L-3cm-1_。爾矯捷度S為_10g已知：Ar(Cd)=7在分光光度法中,以吸光度為縱坐標(biāo),以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)作圖,可得光吸取曲線。8用分光光度法中以濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，可得標(biāo)準(zhǔn)曲線。9光度解析法中，引起偏離比爾定律的原因主要有非單色光和化學(xué)因素。有色溶劑對(duì)光有選擇性的吸取，為了使測(cè)定結(jié)果有較高的矯捷度，測(cè)準(zhǔn)時(shí)選擇吸取的波長(zhǎng)應(yīng)在max處，有時(shí)選擇肩峰為測(cè)量波長(zhǎng)是由于在max處有吸取攪亂。三、問答題L-1的KMnO4和K2Cr2O7溶液，分別在molL-1的H2SO4和molL-11濃度

7、為104mol的H3PO4介質(zhì)中，用1.00cm吸取池繪制光吸取曲線以下列圖，依照吸取曲線的形狀回答以下問題：(實(shí)線表示KmnO4，虛線表示K2Cr2O7)(1)已知KMnO4在max為520nm、550nm處的的吸光度A=，計(jì)算對(duì)應(yīng)的。當(dāng)改變KMnO4的濃度時(shí),吸取曲線有何變化為什么(3)若在KMnO和KCrO的混雜溶液中測(cè)定KMnO的濃度，應(yīng)選擇的工作波長(zhǎng)是多少42274(4)若在KMnO和KCrO的混雜溶液中測(cè)定KCrO的濃度，可采用什么方法4227227答：(1)已知在520nm和550nm處KMnO4的A=，所以520550A0.742.5103（Lmol-1cm-1）bc13.01

8、04對(duì)于一特定化合物，其吸取曲線是一特色曲線，當(dāng)KMnO4濃度改變時(shí)，吸取曲線無變化，其最大吸取波長(zhǎng)max仍為520nm和550nm，但對(duì)應(yīng)的吸光度值A(chǔ)有變化，濃度增大，A值增大，濃度減小，A值減小。(3)應(yīng)選550為好，此時(shí)KCrO無攪亂。227聯(lián)立方程式法：先由純KMnO4和K2Cr2O7分別求出它們的550(KMnO4)、350(K2Cr2O7)值；依照550處測(cè)得的A550，求出cKMnO4：A550(KMnO4)cKMnO4b550(KMnO4)再在350處依照實(shí)驗(yàn)測(cè)得的A，350A350A350(K2Cr2O7)A350(KMnO4)等吸取點(diǎn)法找出等吸光點(diǎn)，由550處可知KMnO4

9、濃度，由此求出等吸光點(diǎn)處的，再得K2Cr2O7的濃度。用雙波長(zhǎng)分光光度法由圖中找出1及2(在1與2處KMnO4有相同的A值)AA1A2可得K2Cr2O7的濃度。A=A1A2,示差分光光度法的原理是什么為什么它能提高光度解析法的正確度答：用示差分光光度法測(cè)準(zhǔn)時(shí),選擇一個(gè)與被測(cè)試液組分一致,濃度稍低的溶液為參比,用其調(diào)零點(diǎn)或T=100%，爾后進(jìn)行試樣中常量組分的測(cè)定。依照光吸取定律，設(shè)參比液濃度cs，試液濃度cx，cxcs，則As=csb，Ax=cxb，所以A=Ax-As=cb，由此可知，測(cè)得吸光度是被測(cè)試液與參比液吸光度的差值。示差分光光度法中由于用cs調(diào)T=100%，放大了讀數(shù)標(biāo)尺，從而提高了

10、測(cè)量正確度。吸光光度解析中選擇測(cè)定波長(zhǎng)的原則是什么某同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)得一種有色物質(zhì)的吸取光譜圖以下,你認(rèn)為選擇哪一種波進(jìn)步行測(cè)定比較合適為什么。答：測(cè)定波長(zhǎng)選擇可否正確對(duì)吸光光度解析的矯捷度、正確度和選擇性均有影響，正確選擇測(cè)定波長(zhǎng)的原則是“吸取最大，攪亂最小”，以提高測(cè)定的正確性。在本實(shí)驗(yàn)條件下，由于無攪亂元素共存，原則上應(yīng)采用A曲線中吸光度最大處的波進(jìn)步行測(cè)定。但圖中1處，A在很窄的波長(zhǎng)范圍內(nèi)隨的變化改變很大，此工作條件難于控制正確一致，將會(huì)影響測(cè)定結(jié)果的精美度和正確度。若采用2處波進(jìn)步行測(cè)定，易于控制工作條件，可減小測(cè)量誤差。4紫外及可見分光光度計(jì)的單色器置于吸取池的前面,而原子吸取分光光度計(jì)

11、的單色器置于吸取池的后邊。為什么兩者的單色器的地址不相同答：紫外及可見分光光度計(jì)的單色器是將光源發(fā)出的連續(xù)輻射色散為單色光,爾后經(jīng)狹縫進(jìn)入試樣池。原子吸取分光光度計(jì)的光源是半寬度很窄的銳線光源,其單色器的作用主若是將要測(cè)量的共振線與攪亂譜線分開?；衔镏蠧H3Cl在172nm有吸取帶，而CH3I的吸取帶在258nm處，CH3Br的吸取帶在204nm，三種化合物的吸取帶對(duì)應(yīng)的是什么躍遷種類為什么這類化合物的吸取波長(zhǎng)是CH3ClCH3BrCH3I答：三種化合物的吸取帶對(duì)應(yīng)的躍遷種類是n*?；衔锏奈〔ㄩL(zhǎng)CH3ClCH3BrCH3I的原因是原子的電負(fù)性不相同：原子的電負(fù)性強(qiáng)，對(duì)電子控制牢，激發(fā)電子

12、所需的能量大，吸取光的波長(zhǎng)短；反之，原子的電負(fù)性弱，吸取光的波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向搬動(dòng)。由于鹵素原子的電負(fù)性是ClBrI，所以化合物的吸取波長(zhǎng)CH3ClCH3BrCH3I。6共軛二烯在己烷溶劑中max219nm。若是溶劑改用己醇時(shí)，max比219nm大還是小為什么答max219nm大。大多數(shù)會(huì)發(fā)生*躍遷的分子，其激發(fā)態(tài)的極性總是比基態(tài)的極性大。所以，激發(fā)態(tài)與極性溶劑發(fā)生作用所降低的能量也大，也就是說，在極性溶劑作用下，基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量差別小，所以吸取光譜的max產(chǎn)生紅移。由于己醇比己烷的極性更大，在已醇中*態(tài)比態(tài)(基態(tài))更牢固,從而躍*遷吸取將向長(zhǎng)波方向搬動(dòng)。7今有兩種溶液：苯的環(huán)己烷溶液和甲苯

13、環(huán)己烷溶液。已知苯和甲苯在紫外光區(qū)均有吸收峰。若測(cè)得溶液1的吸取峰為261nm，溶液2的吸取峰為256nm，試判斷溶液1和溶液2分別是上述哪一種溶液，并說明其道理答：溶液1為甲苯，溶液2為苯。由于CH3取代，則CH鍵的電子與共軛系統(tǒng)中的電子產(chǎn)生重疊，使電子活動(dòng)范圍擴(kuò)大，形成超共軛效應(yīng)，躍遷能量降低，使吸取波長(zhǎng)紅移，所以甲苯的吸取波長(zhǎng)比苯要長(zhǎng)。8平時(shí)有機(jī)化合物異構(gòu)體中，反式異構(gòu)體的紫外-可見最大吸取波長(zhǎng)比順式的長(zhǎng)，摩爾吸取系數(shù)要大。請(qǐng)以二苯乙烯為例講解。答：這是空間效對(duì)付共軛系統(tǒng)的影響。二苯乙烯有順反兩種結(jié)構(gòu)：HHmaxCCHCC順式異構(gòu)體280nm1.35104反式異構(gòu)體295nm1042.7

14、H這兩種異構(gòu)體的空間排列方式不相同，吸取光譜也不相同。順式異構(gòu)體兩個(gè)苯環(huán)在雙鍵的一邊，由于空間阻攔，影響了兩個(gè)苯環(huán)與烯的碳碳雙鍵共平面，吸取波長(zhǎng)max短，小；反式異構(gòu)體的兩個(gè)苯環(huán)可以與烯的碳碳雙鍵共平面，形成大共軛系統(tǒng)，吸取波長(zhǎng)max在較長(zhǎng)的方向，也增大。試述如何利用紫外吸取光譜區(qū)分以下四種化合物。C8H178H17(1)(2)HOHOC8H17C8H17(3)(4)AcO答：(1)只含一個(gè)雙鍵，吸取波長(zhǎng)最短。是同環(huán)共軛雙鍵，吸取波長(zhǎng)最長(zhǎng)。(3)、(4)都是異環(huán)共軛雙鍵，吸取波長(zhǎng)較(1)長(zhǎng)，較(2)短。其中(3)只有三個(gè)取代基和一個(gè)環(huán)外雙鍵，(4)有4個(gè)取代基和2個(gè)環(huán)外雙鍵；所以34吸取波長(zhǎng)2

15、431所以，依照它們紫外吸取光譜的吸取峰波長(zhǎng)可區(qū)分為這四種化合物。四、計(jì)算題1一有色溶液吻合朗伯比爾定律，當(dāng)使用2cm比色皿進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)得透光率為60%，若使用1cm或5cm的比色皿，T及A各為多少解：依照A=lgT=Kbc對(duì)于同一溶液，K和c是恒定值，所以lgT1b1lgT2b2當(dāng)使用1cm比色皿時(shí)，lgT21lg60%0.1112A=T=%當(dāng)使用5cm比色皿時(shí)，lgT25lg60%0.5552A=T=%2用鄰二氮菲分光光度法測(cè)Fe2+，移取mgmL-1標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液mL于50mL容量瓶中，加入鄰二氮菲及條件試劑，用水稀釋至刻度。用1cm比色皿于510nm處測(cè)得該溶液的吸光度為，計(jì)算吸光系數(shù)、

16、摩爾吸光系數(shù)和桑德爾矯捷度S。已知：Ar(Fe)=解：依照A=lgT=Kbc，則KA，所以bcaA0.488203(Lg-1cm-1)bc0.02006.00150A0.4881.14104(Lmol-1cm-1)bc10.02006.005055.85SAr(Fe)55.850.0049(gcm-2)1.141043用磺基水楊酸法測(cè)定微量鐵時(shí)。第一稱取0.2160gNH4Fe(SO4)212H2O溶于少量水中，并定量轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，配制成Fe3+的標(biāo)準(zhǔn)溶液。移取不相同的體積（V）Fe3+標(biāo)準(zhǔn)溶液分別于50mL容量瓶中，用磺基水楊酸顯色后加水稀釋至刻度，測(cè)得吸光度值（

17、A）列于下表：標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液的體積V/mL吸光度A0吸取試液mL，稀釋至250mL，爾后吸取該試液mL于50mL容量瓶中，與上述Fe3+標(biāo)準(zhǔn)系列在相同條件下顯色，測(cè)得吸光度A=，求試樣溶液中鐵的濃度（以mgmL-1表示）已知：MrNH4Fe(SO4)2H2O482.2gmol-1，Ar(Fe)55.85gmol-1解：此題是用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算微量鐵的濃度。先計(jì)算Fe3+的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度：cFe0.216055.8510000.0500（mgmL-1）500482.2由于標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液及試樣溶液都是在50mL容量瓶中顯色，故可用體積為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制工作曲線：由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得時(shí)A=，對(duì)應(yīng)的

18、體積為mL，則試液中鐵的濃度為c試液6.400.05001.6（mg-1）5.00mL10.002504用丁二酮肟比色法測(cè)定某合金鋼中的鎳。稱取必然量的試樣溶解后定容為100mL。移取10mL，顯色后稀釋至50mL。用1.00cm的比色皿于470nm處測(cè)其吸光度（4704=10mol-1cm-1）。欲使鎳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)恰好等于吸光度值，則應(yīng)稱取試樣多少克已知：Ar(Ni)=58.69g.mol-1解：wNimcvMNi103AvMNi10310010100b100m試樣10m試樣10m試樣100100100依照題意：w(Ni)=A，則vMNi5058.690.23(g)m試樣1.3104b5稱取含錳試樣1.00g，用酸溶解后，加過硫酸銨將錳氧化為高錳酸鹽，定量轉(zhuǎn)