石河子大学：《仪器分析》课程PPT教学课件（药学仪器分析化学）第十章 紫外可见分光光度法

Chapter 10 紫外可见分光光度法

1 紫外可见分光光度法 Chapter 10

第一节基本原理 一、概述 二、紫外可见吸收光谱 三、分子吸收光谱与电子跃迁 四、光的吸收定律

2 第一节 基本原理 一、概述 二、紫外可见吸收光谱 三、分子吸收光谱与电子跃迁 四、光的吸收定律

一、概述一分子光谱 物质分子内部三种运动形式 电子相对于原子核的运动-电子能级(E) 原子核在其平衡位置附近的相对振动 振动能级(Ey E=Ee+Ev+Er △Ee>△Ev>△Er

3 一、概述 – 分子光谱 原子核在其平衡位置附近的相对振动 - 振动能级（ Ev ） Ｅ＝Ｅe+Ｅv+Ｅr ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr 物质分子内部三种运动形式 电子相对于原子核的运动 - 电子能级 （Ee） 分子本身绕其重心的转动 - 转动能级 （Er）

一、概述一分子光谱 1 iE=Ee+Ev+Er Y”=0 i△Ee>Ev>△Er 3 纯电子 2 跃迁 6 j=0 6 4 纯转动 纯振动 2 跃迁 跃迁 V'=0 = 双原子分子的三种能级跃迁示意图

4 一、概述 – 分子光谱 Ｅ＝Ｅe+Ｅv+Ｅr ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr

概述一分子光谱 高 频率v 能量 低 化学键断裂 电子跃迁 振动氏迁 特动氏正到便子按自钓青醒 无线 x射线 紫外 红外 微波 电波 区 IR R 紫外 可见 振动红外 核磁共振 200mm 400mm 800nm2.5u 15 短 波长入 长 光波谱区及能量跃迁相关图 △Er0.005~0.050eV 远红外光谱或分子转动光谱 △Ev0.05~1eV 红外光谱或分子振动光谱 △Ee1~20eV 紫外一可见光谱或分子的 电子光谱

5 一、概述 – 分子光谱 ΔΕr 0.005～0.050eV 远红外光谱或分子转动光谱 ΔΕv 0.05～１eV 红外光谱或分子振动光谱 ΔΕe 1～20eV 紫外—可见光谱或分子的 电子光谱

二、紫外可见光谱 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱 吸收光波长范圆200400nm(近紫外区)， 可用于结构鉴定和定量分析。 可见吸收光谱：电子跃迁光谱 吸收光波长范圆400~780nm,主要用于有色物质 的定量分析。 特点 灵敏度高 选择性较好 准确度较好 通用性强 操作简单 价格低廉

6 二、紫外可见光谱 可见吸收光谱：电子跃迁光谱 吸收光波长范围400780 nm ，主要用于有色物质 的定量分析。 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱 吸收光波长范围200400 nm（近紫外区）， 可用于结构鉴定和定量分析。 特点 灵敏度高 选择性较好 准确度较好 通用性强 操作简单 价格低廉

二、紫外可见吸收光谱 吸收曲线与最大吸收波长2maX 用不同波长的单色光照射， 测吸光度 545 Mn04 Cr201 440 400420440460480500520540560580600入 400420440460480500520540560580600入 不同浓度的溶液， 测吸光度

7 吸收曲线与最大吸收波长 max 用不同波长的单色光照射， 测吸光度 二、紫外可见吸收光谱 不同浓度的溶液， 测吸光度

二、紫外可见吸收光谱 吸收曲线的讨论： 吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是 物质定性的依据。 同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最 火处对应的波长称为最火吸收波长几max 不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似几maX 不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和 入max则不同。 吸收谱带的强度与该物质分子吸收的光子数成正此 ，定量分析的依据

8 二、紫外可见吸收光谱 吸收曲线的讨论： 同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最 大处对应的波长称为最大吸收波长λmax 不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax 不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和 λmax则不同。 吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是 物质定性的依据。 吸收谱带的强度与该物质分子吸收的光子数成正比 ，定量分析的依据

二、紫外可见吸收光谱 有机化合物的紫外一可见吸收光谱 分子中外层价电子跃迁的结果（三种）：σ电子、 π电子、n电子 分子轨道理论：一个成键轨 ō*反键 道必定有一个相应的反健机 米 轨道 能 n非键轨道 道。通常外层电子均处于分 π{成键 子轨道的基态，即成健轨道 轨道 电子能级跃迁示意图 或非健轨道上

9 二、紫外可见吸收光谱 有机化合物的紫外—可见吸收光谱 分子中外层价电子跃迁的结果（三种）：σ电子、 π电子、n电子 分子轨道理论：一个成键轨 道必定有一个相应的反键轨 道。通常外层电子均处于分 子轨道的基态，即成键轨道 或非键轨道上

二、紫外可见吸收光谱 有机化合物的紫外一可见吸收光谱 当外层电子吸收紫外或可 见辐射后，就从基态向激 0米】 发态（反键轨道）跃迁。 反键 米 轨道 n非键轨道 主要有四种跃迁 π？成键 轨道 电子能级跃迁示意图 所需能量△E大小顺序为 →π*<π→元*< n→*<g→o*

10 二、紫外可见吸收光谱 有机化合物的紫外—可见吸收光谱 当外层电子吸收紫外或可 见辐射后，就从基态向激 发态(反键轨道)跃迁。 主要有四种跃迁. 所需能量ΔΕ大小顺序为 n→π ＊ < π→π ＊ < n→σ ＊ < σ→σ ＊