紫外可见吸收光谱课件.ppt

第三章 紫外可见吸收光谱 定义：紫外可见吸收光谱: 利用物质的分子或离子对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断的分析方法。 应用：应用广泛——不仅可进行定量分析，还可利用吸收峰的特性进行定性分析和简单的结构分析，还可测定一些平衡常数、配合物配位比等。可用于无机化合物和有机化合物的分析，对于常量、微量、多组分都可测定。 特点：灵敏度高、准确度高、选择性好、操作方便、分析速度快、应用范围广。 § 3-2 紫外可见吸收光谱法 一、紫外可见吸收光谱的基本原理 （一）紫外可见吸收光谱 由紫外可见分光光度计获得 光源——单色器——吸收池——检测器——显示器 ΔE电 = h ?光 (200—800 nm) 吸收曲线 将不同波长的光透过某一固定浓度和厚度的待测溶液，测量每一波长下待测溶液对光的吸收程度（即吸光度），然后以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，可得一曲线。这曲线描述了物质对不同波长的吸收能力，称吸收曲线或吸收光谱。 图3-1紫外可见吸收光谱示意图 2. 对于同一待测溶液，浓度愈大，吸光度也愈大； 3. 对于同一物质，不论浓度大小如何，最大吸收峰所对应的波长(最大吸收波长 λmax) 不变.并且曲线的形状也完全相同。 （二）紫外可见光谱的特征 1. 吸收峰的形状及所在位置 ——定性、定结构的依据 2. 吸收峰的强度——定量的依据 A = lgI0 / I= ?CL ?：摩尔吸收系数 单位：L.cm -1 . mol-1 ? 的物理意义及计算 ? 在数值上等于1mol/L的吸光物质在1cm光程中的吸光度， ? = A/CL，与入射光波长、溶液的性质及温度有关 （1） ?——吸光物质在特定波长和溶剂中的一个特 征常数 ，定性的主要依据 （2） ? 值愈大，方法的灵敏度愈高 文献报道：紫外可见光谱的两个重要特征 ? max, ? 例：λmaxEt = 279 nm (? 5012 lg ? =3.7) 二、 紫外可见吸收光谱与分子结构的关系 (一?)?有机化合物的紫外可见吸收光谱 1. 电子跃迁类型 紫外可见吸收光谱是由分子中价电子能级跃迁产生的——这种吸收光谱取决于价电子的性质 1. 电子类型 形成单键的σ电子 C-H、C-C 形成双键的π电子 C=C、C=O 未成对的孤对电子n 电子 C=O： 例： H C 主要有四种跃迁类型 跃迁所需能量为： σ→σ* ? n→σ* ?π→π* ? n→π* （1）?σ→σ* 跃迁 成键σ电子跃迁到反键σ*轨道所产生的跃迁 σ→σ*跃迁所需能量很大，相当于远紫外的辐射能，＜200nm (2)?n→σ* 跃迁 未共用电子对n电子跃迁到反键σ* 轨道所产生的跃迁，这类跃迁所需能量比σ→σ*跃迁小，200nm左右（150~250nm） 吸收概率较小，?在102~103范围内，中吸收 （3）π→π*跃迁 π电子跃迁到反键π* 轨道所产生的跃迁，这类跃迁所需能量比σ→σ*跃迁小，若无共轭，与n→σ*跃迁差不多。200nm左右 吸收强度大，?在104~105范围内，强吸收 若有共轭体系，波长向长波方向移动，相当于200~700 nm 含不饱和键的化合物发生π→π*跃迁 C=O , C=C, C≡C (4) n→π*跃迁 n电子跃迁到反键π* 轨道所产生的跃迁，这类跃迁所需能量较小，吸收峰在200~400 nm左右 吸收强度小，?＜102，弱吸收 含杂原子的双键不饱和有机化合物 C=S O=N- -N=N- 例：丙酮 λmax=280 nm n→π*跃迁比π→π*跃迁所需能量小,吸收波长长 常用的是π→π*跃迁和n→π*，这两种跃迁都需要分子中有不饱和基团提供π轨道。 n→π*跃迁与π→π*跃迁的比较如下： π→π*