文档介绍：第二章分光光度法
Ultravilet-Visible Spectrometry
研究物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱的分析方法称为紫外-可见分光光度法。
紫外—可见分光光度法是利用某些物质的分子吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。
这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁,广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。
分子吸收光谱的产生
电子能级
振动能级
转动能级
在分子中,除了电子相对于原子核的运动外,还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种运动能量都是量子化的,并对应有一定能级。下图为分子的能级示意图。
有机化合物的电子光谱
常用术语
生色团:能吸收UV-VIS的原子团或结构系统。
助色团:本身不吸收,但使生色团的吸收峰向
长波方向移动,并增加其吸收强度。
红移:某些化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团后,吸收的最大波长向长波移动,这种效应称红移效应,这些基团称向红团。
兰移:某些发色团的碳原子端引入一些取代基后,吸收的最大波长向短波方向移动。这种效应称兰移效应,这些基团称向兰团。
有机化合物的电子光谱
能产生UV-VIS光谱的电子类型
A、形成单键的电子—原子中的S、Px
B、形成双键的电子—原子中的Py、Pz电子
C、未成键的n电子—原子中的孤对电子
C
H
H
O
o
o
o
o
=
=
o= n
有机化合物的电子光谱
主要讨论的跃迁类型
A、 n * 远紫外—近紫外区
B、 n * 近紫外—可见光区
C、* 近紫外—可见光区
D、电荷转移跃迁近紫外—可见光区内氧化
—还原过程,使波长增长
E、配位体场吸收可见光区
(d d 跃迁)
有机化合物的电子光谱
在紫外和可见光谱区范围内,有机化合物的吸收带主要由*、*、n*、n*及电荷迁移跃迁产生。无机化合物的吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁(即d—d跃迁和f—f跃迁)产生。
各种电子跃迁相应的吸收和能量示意图
能量
/nm
*反键轨道
*反键轨道
n非键轨道
成键轨道
成键轨道
*
*
*
n*
*
n*
200
300
400
有机化合物的电子光谱
光的吸收定律
朗伯定律 A = logI0/It = 2-logIt = KL
当入射光强度和溶液浓度一定时,溶液的吸光度与溶液的厚度成正比。
比尔定律 A = bc (A = abc)
当入射光强度和溶液层厚度一定时,溶液的吸光度与溶液的浓度成正比。
分光光度计
紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。
光源 单色器吸收池检测器读出
分光光度计
光源
对光源基本要求:足够光强、稳定、连续辐射且强度随波长变化小。
分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区。
A、白炽光源:钨灯、碘钨灯
波长:320- 2500nm
B、气体放电光源:氢灯、氘灯
波长:200- 350nm