《工程化学》课程教学资源_现代分析与测试技术_拓展课件2020_15紫外吸收光谱分析-上

基态和激发态均指的是原子的 原子发射光谱 原子光谱 M →M+hv(光) 线光谱 原子吸收光谱 M+hv(光) →M 紫外吸收光谱 分子光谱 M+hy(光)→M 带光谱 红外吸收光谱 基态和激发态均指的是分子的

原子光谱 原子发射光谱 原子吸收光谱 线光谱 分子光谱 紫外吸收光谱 红外吸收光谱 带光谱 ( ) M * ⎯→M + h 光 * M + h (光) ⎯→M 基态和激发态均指的是原子的 * M + h (光) ⎯→M 基态和激发态均指的是分子的

紫外吸收光谱分析 ultraviolet spectrometry,UV

紫外吸收光谱分析 ultraviolet spectrometry, UV

一、紫外吸收光谱的产生 二、有机化合物的紫外吸收光谱 三、金属配合物的紫外及可见吸收光谱 四、紫外可见分光光度计 五、应用

一、紫外吸收光谱的产生 二、有机化合物的紫外吸收光谱 三、金属配合物的紫外及可见吸收光谱 四、紫外-可见分光光度计 五、应用

紫外吸收光谱的产生 1.概述 紫外吸收光谱：分子价电子能级跃迁。 波长范围：200-~800nm (1)远紫外光区：10~200nm (2)近紫外光区：200400nm (3)可见光区：400-800nm 250 300 350 400nm 可用于结构鉴定和定量分析。 电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁；带状光谱

1. 概述 紫外吸收光谱：分子价电子能级跃迁。 可用于结构鉴定和定量分析。 电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁；带状光谱。 250 300 350 400nm 1 2 3 4 A λ 一、紫外吸收光谱的产生 波长范围：200~800 nm (1) 远紫外光区: 10~200 nm (2) 近紫外光区: 200~400 nm (3) 可见光区: 400~800 nm

2.光谱曲线的表示方法 将不同波长的单色光依次通过被分析物质，分别测量每一波 长下的吸光度或透光率，然后以波长为横坐标，吸光度为纵 坐标作图得一曲线，这种曲线描述了物质对不同波长光的吸 收能力，称为吸收曲线或吸收光谱。 Abs 0.50 吸收强度参数：T%,A,ε 可进行定量分析。 0.25 0.0 20.0250.0 300.0350.0rrm 吸收曲线的形状，最大吸收波长入x的位置及吸收强度与分子 的结构有关，可对物质进行定性分析

将不同波长的单色光依次通过被分析物质，分别测量每一波 长下的吸光度或透光率，然后以波长为横坐标，吸光度为纵 坐标作图得一曲线，这种曲线描述了物质对不同波长光的吸 收能力，称为吸收曲线或吸收光谱。 吸收强度参数：T%, A, e 可进行定量分析。 吸收曲线的形状，最大吸收波长lmax的位置及吸收强度与分子 的结构有关，可对物质进行定性分析。 2. 光谱曲线的表示方法

3.吸收曲线的讨论： ①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A 的波长称为最大吸收波长mx ②不同浓度的同一种物质，其 吸收曲线形状相似，max不变。 而对于不同物质，它们的吸收曲 400420440460480500520540560580600入 线形状和入ax则不同。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分 析的依据之一

①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 ②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。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分 析的依据之一。 3. 吸收曲线的讨论：

④不同浓度的同一种物质 n0 在某一定波长下吸光度A 有差异，在ma处吸光度 A 的差异最大。此特性可作 作为物质定量分析的依据 400420440460480500520540560580600 ⑤在m处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最 灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依 据

④不同浓度的同一种物质， 在某一定波长下吸光度 A 有差异，在λmax处吸光度 A 的差异最大。此特性可作 作为物质定量分析的依据。 ⑤在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最 灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依 据

有机化合物的紫外吸收光谱 紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，它决 定于分子中价电子的分布和结合情况。 (一)有机化合物的电子跃迁 有机化合物的紫外吸收光谱是三种电子跃迁的结果： c电子、π电子、n电子 H 分子轨道理论：成键轨道-反键轨道 0 H2 当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态问微发态（及 键轨道)跃迁

（一）有机化合物的电子跃迁 分子轨道理论：成键轨道—反键轨道 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。 C O H n p s H 有机化合物的紫外吸收光谱是三种电子跃迁的结果： σ电子、π电子、n电子 紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，它决 定于分子中价电子的分布和结合情况。 二、有机化合物的紫外吸收光谱

电子跃迁类型 1.0→6*跃迁： 饱和烃（甲烷， 乙烷) G反键轨U道 n→*≥元π*>n→元

电子跃迁类型 1. σ→ σ*跃迁： 饱和烃（甲烷，乙烷） λ n → σ* ≥ π→ π* > n→ π * 3. π→ π*跃迁： 不饱和基团（—C＝C—， — C ≡C — ） ；λ~ 200 nm； 共轭体系，E更小，λ更大 4. n →π*跃迁： 含杂原子不饱和基团（—C ≡N ，C＝O ）； λ 200~400 nm（近紫外区）

(1) G→6*跃迁 跃迁所需能量最大，σ电子只有吸收远紫外光的 能量才能发生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现 在远紫外区（吸收波长1max<200 nm,只能被真空紫 外分光光度计检测到，作为溶剂使用)。 如甲烷的2max为125nm,乙烷2max为135nm。 白(2)n→c*跃迁 所需能量较大。吸收波长为150~250nm,大部 分在远紫外区，近紫外区仍不易观察到。含非键电 子的饱和烃衍生物（含N、O、S和卤素等杂原子）均 呈现nc*跃迁。 如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺→σ*跃迁的 分别为173nm、183nm和227nm

 ⑴ σ→σ＊跃迁 跃迁所需能量最大，σ电子只有吸收远紫外光的 能量才能发生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现 在远紫外区(吸收波长λmax<200 nm，只能被真空紫 外分光光度计检测到，作为溶剂使用)。 如甲烷的λmax为125 nm，乙烷λmax为135 nm。  ⑵ n→σ＊跃迁 所需能量较大。吸收波长为150~250 nm，大部 分在远紫外区，近紫外区仍不易观察到。含非键电 子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子)均 呈现n→σ＊跃迁。 如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺 n→σ＊ 跃迁的 λmax 分别为173 nm、183 nm和227 nm