紫外可见分光光度法课后习题答案

1、第十一章紫外-可见分光光度法思考题和习题1 名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。2. 什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。3电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物 产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：du跃迁，跃

2、迁所需能量最大；n跃迁，跃迁所需能量较大，nn跃迁，跃迁所需能量较小；m n跃迁，所需能量最低。而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线，是以波长或波数为横坐标，以吸光度为纵坐标所描绘的图线。在吸收光谱上，一般都有一些特征值，如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。4. Lambert-Beer定律的物理意义是什么？为什么说Beer定律只适用于单色光？浓度 C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些？朗伯-比耳定律的物理意义：当一束平行单色光垂

3、直通过某溶液时，溶液的吸光度A与吸光物质的浓度 c及液层厚度I成正比。Beer定律的一个重要前提是单色光。也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的 浓度和厚度有一定的关系。非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定，不能提供准确的定性定量信息。浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素(1) 定律本身的局限性：定律适用于浓度小于0.01 mol/L的稀溶液，减免：将测定液稀释 至小于0.01 mol/L测定(2) 化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导 致偏离Beer定律。减免：选择合适的测定条件和测定波长(3) 光学因素：非单色光的影响。减免：选用较纯的单

4、色光；选)iax的光作为入射光杂散光的影响。减免：选择远离末端吸收的波长测定散射光和反射光：减免：空白溶液对比校正。非平行光的影响：减免：双波长法(4) 透光率测量误差：减免：当土0.002 T 0.01时，使0.2A0.7当厶 T 0.0001 时，使 0.2A 主成分吸收t与纯品比E f,光谱变形9 为什么最好在max处测定化合物的含量？根据Beer定律，物质在一定波长处的吸光度与浓度之间有线性关系。因此，只要选择一定的波长测定溶液的吸光度， 即可求出浓度。选被测物质吸收光谱中的吸收峰处， 以提高 灵敏度并减少测定误差。 被测物如有几个吸收峰， 可选不易有其它物质干扰的， 较高的吸收 峰，

5、最好是在max处。10说明双波长消去法和系数倍率法的原理和优点。怎样选择1和2?11. 说明导数光谱的特点。导数光谱的零阶光谱极小和极大交替出现，有助于对吸收曲线峰值的精确测定。零阶光谱上的拐点，在奇数阶导数中产生极值，在偶数阶导数中通过零。这对肩峰 的鉴别和分离很有帮助。(3) 随着导数阶数增加，极值数目增加 (极值=导数阶数十1)，谱带宽度变小，分辨能力 增高，可分离和检测两个或者以上重叠的谱带。分子光谱中。往往由于相邻吸收带的重叠使吸收曲线产生峰位移动，峰形不对称。 出现肩峰等现象、可因相邻吸收带的强弱差别不同，相隔距离远近以及相重叠的部分多少而变化，这冲变化，有时在吸收光谱曲线上的表现

6、可以是很微弱而不易辨别的。而在导数图上则有明显的表现。12. 以有机化合物的官能团说明各种类型的吸收带，并指出各吸收带在紫外一可见吸收光谱中的大概位置和各吸收带的特征。(1) R带：由含杂原子的不饱和基团的n n*跃迁产生，如 C = O; C= N ; N = N , 其入200400nm强度较弱 200nm 1b(3) B带：苯环本身振动及闭合环状共轭双键n-n跃迁而产生的吸收带，是芳香族化合物的主要特征吸收带，其入256nm宽带，具有精细结构； 200(4) E带：由苯环环形共轭系统的nn歩迁产生，也是芳香族化合物的特征吸收带其中E1 带 180nm, ax104 (常观察不到),E2带

7、 200nm , ax=7000。(5) 电荷转移吸收带：有电子给予体和电子接受体的有机或无机化合物电荷转移跃迁。其 入范围宽，； 104。(6) 配位体场吸收带：配合物中心离子d-d或f-f跃迁产生。可延伸至可见光区，； BA H2O1%:二 E1cmM1092.001040.598229 -1 BX 2.481 10 110B =602M -BOH -602 17 =61918.有一化合物在醇溶液中的Fax为240nm,其；为1.7 104 ,摩尔质量为314.47。试问配制什么样浓度(g/100ml)测定含量最为合适。(3.70 10,448 10，最佳 8.03 10，)10吸光度在0

8、.20.7之间时为分光光度法的最适宜范围。设l=1cm1%AA 二 E1cmCIC :1%E1cm I下限C1二-0.2-=3.7 10* (g/100ml)= 541M314.471%E1cm；10 =1.7 104541 1上限 C2 二弗九3 10(g/100ml)故最适宜浓度范围为：3.7 101.3 10 g/100ml+0.000500mol/L M0.800;另一溶液由0.640。设前一种溶液试计算MX的稳定常数。(K稳=163)A = ClC2A10.800“cc1600G l 0.000500 1A 0.64020.000400；I 1600 1MX0.000400= 162

9、.5M X (0.000500 -0.000400) (0.0250 -0.000400) K2CQ4的碱性溶液在372nm有最大吸收。已知浓度为碱性溶液，于1cm吸收池中，在372nm处测得T=71.6%。求(a)该溶液吸光度；(b) K2CQ4 溶液的max； (c)当吸收池为3cm时该溶液的T%。20.53.00 10 mol/L 的 K2CQ419.金属离子 M+与配合剂X形成配合物 MX，其它种类配合物的形成可以忽略，在 350nm处MX有强烈吸收，溶液中其它物质的吸收可以忽略不计。包含 和0.200mol/L X 的溶液，在 350nm和1cm比色皿中，测得吸光度为 0.00050

10、0mol/L M +和0.0250mol/L X组成，在同样条件下测得吸光度为 中所有M+均转化为配合物，而在第二种溶液种并不如此，(A=0.145, max=4833 , T=36.73%)A 一IgT 一Ig0.716 =0.145A 0.145max54833Cl 3.00 10 1T 二10与=10 坐33 3 10工3 =36.7%21精密称取VB12对照品20mg,加水准确稀释至1000ml，将此溶液置厚度为 1cm的 吸收池中，在= 361 nm处测得其吸收值为 0.414,另有两个试样，一为VB伐的原料药，精密称取20mg,加水准确稀释至1000ml,同样在l=1cm , =

11、361 nm处测得其吸光度为 0.400。 一为VB12注射液，精密吸取1.00ml，稀释至10.00ml，同样测得其吸光度为0.518。试分别计算VB12原料药及注射液的含量。(原料药%=96.62，注射液含量=0.250mg/ml)二巴0j434 =207c|202d 100 11000A 10000.4001%10E1cml100 100%= 207 1100% =96.6%20.0 10 20.0 10A 310.51831%E1cm原料药标示量注射液 矿 10100.1=0.250 mg/ml巳爲10207 X122 .有一 A和B两化合物混合溶液，已知A在波长282nm和238nm

12、处的吸光系数E醫 值分别为720和270;而B在上述两波长处吸光度相等。现把 A和B混合液盛于1.0cm吸 收池中，测得 max282nm处的吸光度为 0.442;在 max238nm处的吸光度为 0.278,求A化合 物的浓度(mg/100ml )。(0.364mg/100ml)A b282nmAa b238nm= A282nm A282nm =442=A238nm A238 n = 0.278两式相减 AXm -兀爲二 A82nm - ASnm = (E；82nm - EgnmCI0.442 -0.278 =(720 270)CaCa =0.000364g/100ml =0.364mg/1

13、00ml23. 配制某弱酸的 HCI 0.5mol/L、NaOH 0.5mol/L和邻苯二甲酸氢钾缓冲液(pH=4.00) 的三种溶液，其浓度均为含该弱酸0.001g/100ml。在 max=590nm处分别测出其吸光度如表。_H ln _ HI npKa 二 pH lgHlnIni求该弱酸 pKa。(pKa=4.14)pHA O-max590nm)主要存在形式40.430HIn与ln|碱1.024In 1酸0.002HI nHln =H 亠 Tn -在pH =4的缓冲溶液中，HIn和InJ共存，则该弱酸在各溶液中的 分析浓度为CHin +CIn即 0.001g/100ml缓冲液中：A混=0.

14、430 二EHInCHIn - Em 0 碱性溶液中:Am_=1.024 Wn Cm J 酸性溶液中：AHIn =0.002 二 EHIn(5n +C 后两式代入第式 0.430 =(C0.002HIn Vi门CHIn+1.024(C Hln C inC Hln-1.3879In pKa =pH lg HIn =4 lg 1.3879 =4.14 In 1324. 有一浓度为2.00 10 mol/L的有色溶液，在一定波长处，于0.5cm的吸收池中测得其吸收度为0.300 ,如果在同一吸收波长处，于同样的吸收池中测得该物质的另一溶液的百 分透光率为20%，则此溶液的浓度为多少?(4.66 10

15、mol/L)AIgT =ECIA _ G七(2%)7.二4 66“00.300(mol/L)- lgT2 C2C _ lgT GC样_.25. 含有Fe3+的某药物溶解后，加入显色剂KSCN溶液，生成红色配合物，用1.00cm吸收池在分光光度计 420nm波长处测定，已知该配合物在上述条件下值为1.8 104，如该药物含Fe3+约为0.5%，现欲配制50ml试液，为使测定相对误差最小，应称取该药多少克？(Fe=55.85)(0.135g)当A=0.434时，测定结果的相对误差最小A 0.4345A = Cl C42.411 ： 10 (mol/L)gxl 1.80x10 x1m 0.5%55.855= 2.411 10 一50 101000m = 0.135g26精密称取试样 0.0500g，置250ml量瓶中，加入0.02mol/L HCl溶解，稀释至刻度。 准确吸取2ml，稀释至1