第十一章 紫外-可见分光光光度法（课件）- 《无机及分析化学(第二版)》同步教学（高教版）

第十一章 紫外-可见分光光光度法 知识目标： 了解紫外-可见分光光度法的特点和应用范围。 理解定性鉴别的常用方法及测量条件的选择。 掌握光的吸收定律和单组份定量分析方法。 掌握比色法的应用范围及显色条件的选择。 了解紫外-可见分光光度计的主要部件。 能力目标： 能解释紫外-可见分光光度法常用术语，会用A=Ecl及相关公式进行定量计算。 能运用紫外-可见分光光度法进行常规定性和定量实验操作。 会使用常见的紫外-可见分光光度计。 第一节 概述 紫外-可见分光光度法的归属： 在仪器分析中，根据物质发射的电磁辐射或者物质与辐射的相互作用所建立起来的分析方法，统称为光学分析法。 根据物质与辐射能之间作用的性质，分为光谱分析法和非光谱分析法。 利用物质的光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱分析法。 利用物质受辐射线照射时，改变电磁波的传播方向、速度等物理性质所建立起来的分析方法称为非光谱分析方法。 光谱法 作用物是分子或者原子 原子光谱法 分子光谱法 物质与辐射能间的转换方向 吸收光谱法 发射光谱法 辐射源的波长 红外光谱法 可见光谱法 紫外光谱法 X射线光谱法 利用紫外-可见吸收光谱对物质进行分析的方法称为紫外-可见分光光度法（UV-VIS）。 紫外-可见吸收光谱分析法 红外吸收光谱分析法 分子吸收紫外光或者可见 光所携带的能量，使分子 中的电子跃迁而发生选择 性吸收，形成吸收光谱。 可用于定性和定量分析。 红外光照射物质时，分子 吸收能量，使分子的转动 能级和振动能级发生改变， 即产生了转动和振动能级 的跃迁。 分子的转动和振动能级的 分布主要决定于分子的结 构。 有机化合物的结构就是利 用红外吸收光谱来确定的。 紫外-可见吸收光谱分析法与红外吸收光谱分析法的区别 紫外-可见吸收光谱的产生 基于分子内的电子跃迁产生的吸收光谱，属于带状光谱，是由于吸收紫外光的分子除了有电子能级的跃迁外，还伴随着分子振动能级和转动能级的跃迁，如下图： 紫外-可见光区的波长一般用nm表示，可分为远紫外光区（＜200nm）, 近紫外光区（200nm-400nm），和可见光区（400nm-760nm）三个区间，常规分析仅限于近紫外光和可见光。 第二节 紫外-可见分光光度法的基本原理 1. 紫外-可见吸收光谱的特征及相关术语 电子跃迁：不同物质具有不同的分子结构，对不同波长的光会产生选择性吸收，因而具有不同的吸收光谱。在紫外-可见光区，有机化合物的吸收光谱主要由以下几种电子跃迁类型产生： σ—σ*跃迁 π —π*跃迁 n —π*跃迁 n —σ*跃迁 电荷跃移跃迁 紫外-可见吸收光谱是分子中的价电子有选择地吸收紫外-可见光产生的吸收光谱（又称吸收曲线），是以波长λ（nm）为横坐标，以吸光度A(或透光率T)为纵坐标所绘制的曲线。 1） 吸收峰：曲线上比左右相邻都高之处称为吸收峰（1），它所对应的波长称为 最大吸收波长（λmax）。 2） 吸收谷：曲线上比左右相邻都低之处称为吸收谷（2），它所对应的波长称为 最小吸收波长 （λmin）。 3) 肩峰：介于峰谷之间，形状像肩的小曲折处，称为肩峰（3）。 4）末端吸收：在光谱短波端只呈现强吸收而不成峰形的部分称为末端吸收（4）。 5） 生色团：有机化合物分子结构中含有π —π*或n —π*跃迁的基团，能在紫外-可 见光范围内产生吸收的原子团。 6） 助色团：是指含有非键电子的杂原子饱和基团，当它们与生色团或者饱和烃相 连时，能使该生色团或者饱和烃的吸收峰向长波方向移动，并使吸收 强度增加的基团。 7） 红移（长移）：由于化合物的结构改变，如发生共轭作用引入助色团以及溶剂 改变等，是吸收峰想长波方向移动。 8） 蓝（紫）移（短移）：当化合物的结构改变时或者受溶剂影响使吸收峰向短波 方向移动。 9） 增色效应和减色效应：由于化合物结构改变或其他原因，使吸收强度增加称为 增色效应和浓色效应；使吸收强度减弱称减色效应或 淡色效应。