文档介绍：第十一章紫外-可见分光光度法
ultraviolet and visible spectrophotometry
UV-vis
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第一节基本原理和概念
第二节紫外-可见分光光度计
第三节紫外-可见分光光度分析方法
结束
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第一节紫外-可见分光光度法的基本原理和概念
一、紫外吸收光谱的产生
紫外吸收光谱:分子价电子能级跃迁。
波长范围:100-800 nm.
(1) 远紫外光区: 100-200nm
(2) 近紫外光区: 200-400nm
(3) 可见光区: 400-800nm
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
e
λ
3
物质对光的选择性吸收及吸收曲线
宏观现象
KMnO4 (紫红色) 吸收白光中的黄绿色
CuSO4 (蓝色) 吸收白光中的黄色
互补色
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量子解释
M + 热
M + 荧光或磷光
E = E2 - E1 = h
量子化;选择性吸收
用不同波长的单色光照射,测吸光度;
M + h→ M *
基态激发态
E1 (△E) E2
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电子跃迁与分子吸收光谱
物质分子内部三种运动形式:
(1)电子相对于原子核的运动;
(2)原子核在其平衡位置附近的相对振动;
(3)分子本身绕其重心的转动。
分子具有三种不同能级:电子能级、振动能级和转动能级
三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量。
分子的内能:电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er
即: E=Ee+Ev+Er
ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
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能级跃迁
电子能级间跃迁的同时,总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。
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讨论:
(1) 转动能级间的能量差ΔΕr:~,跃迁产生吸收光谱位于远红外光区。
(2) 振动能级的能量差ΔΕv约为:~1eV,跃迁产生的吸收光谱位于红外光区。
(3) 电子能级的能量差ΔΕe较大,1~20eV。电子跃迁产生的吸收光谱在紫外—可见光区。
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二、电子跃迁类型
有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果:σ电子、π电子、n电子。
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。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*
s
p *
s *
R
K
E
,
B
n
p
E
C
O
H
n
p
s
H
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→σ*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<200 nm;
例:甲烷的λmax为125nm , 乙烷λmax为135nm。
只能被真空紫外分光光度计检测到;
作为溶剂使用;
s
p *
s *
R
K
E
,
B
n
p
E
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