分子吸收光谱有机化合物的紫外吸收光谱无机.PDFVIP

第九章 紫外吸收光谱法 本章地位：利用紫外吸收光谱进行定量分析由来已久，公元60年古希腊已知道 利用五味子浸液来估计醋中铁的含量。这一古老的方法由于最初是 运用人的眼睛来进行检测，所以叫比色法。20世纪30年代产生了第 一台光电比色计，40年代出现的 BakmanUV 分光光度计, 促进了新 的分光光度计的发展。随着计算机的发展，紫外分光光度计已向着 微型化﹑自动化﹑在线和多组分同时测定等方向发展 本章内容： 本章主要讲述分子光谱的产生，紫外吸收光谱仪的结构及应用，有 机化合物的紫外吸收光谱。 讲解思路： 详细讲述分子吸收光谱的产生、实验条件的选择、定性定量原理。 重点讲述影响波长红移和蓝移的因素以及该方法的几种重要应用， 极性溶剂对紫外分析的影响，紫外分析的应用。 课时分配：3学时。 第一节 分子吸收光谱 第二节 有机化合物的紫外吸收光 谱 第三节 无机化合物的紫外吸收光谱 第四节 溶剂对 紫外吸收光谱的影响 一、教学目的 1. 掌握分子吸收光谱成带状光谱的原因 ； 2. 掌握紫外光谱产生的原理； 3. 掌握有机化合物的紫外吸收光谱 ； 4. 了解无机化合物的紫外吸收光谱 ； 5. 了解溶剂对紫外吸收光谱的影响 ; 二、重点：分子光谱、有机化合物的光谱 三、难点：有机化合物的光谱 四、教学方法与手段：讲授，通过形象比喻、提问式、启发式、举例式和动 画放映等方式化解难点。 五、教学进程 简单总结原子光谱法特点后导入分子光谱分析的范畴进行分子光谱分析 的讲解。 第一节 分子吸收光谱 一、分子内部的运动及分子能级 前面讲的AAS和AES都属与原子光谱，是由原子中电子能级跃迁所产生的。原子光谱 是由一条一条的彼此分离的谱线组成的线状光谱。 分子光谱比原子光谱要复杂得多。这是由于在分子中，除了有电子相对于原子核的运 动外，还有组成分子的各原子在其平衡位置附近的振动，以及分子本身绕其重心的转动。如 果考虑三种运动形式之间的相互作用，则分子总的能量可以认为是这三种运动能量之和。即 E ＝ E+ E+ E e v r 式中E为电子能量 ，E为振动能量，E转动能量。这三种不同形式的运动都对应一定的能 e v r 级，即：分子中除了电子能级外，还有振动能级和转动能级这三种能级都是量子化的、不连 续的。正如原子有能级图一样，分子也有其特征的能级图。简单双原子分子的能级图如图9-1 所示。A和B表示电子能级，间距最大；每个电子能级上又有许许多多的振动能级，用V＇ =0,1,2,……等表示A能级上个振动能级，V＂=0,1,2,……等表示B能级上各振动能级；每 个振动能级上又有许许多多的转动能级，用j＇=0,1,2,……等表示A能级上V＇=0各转动 能级，j＂= 0,1,2,……等表示A能级上V＇=1各振动能级等等。 且 ΔE ΔE ΔE e v r 二、能级跃迁与分子吸收光谱的类型 通常情况下，分子处于较低的能量状态，即基态。分子吸收能量具有量子化特征，即 分子只能吸收等于二个能级之差的能量。如果外界给分子提供能量（如光能），分子就可能 吸收能量引起能级跃迁，而由基态跃迁到激发态能级。 ΔE=E-E=hν=hc/λ 1 2 由于三种能级跃迁所需要的能量不同，所以需要不同的波长范围的电磁辐射使其跃迁，即在 不同的光学区域产生吸收光谱。 1．转动能级跃迁与远红外光谱 转动能级间的能量差ΔE 约为：0.025～0.003eV。假如是0.0