无机及分析化学 第十一章
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紫外-可见吸收光谱分析法 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。 红外吸收光谱分析法 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。
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。 10） 强带和弱带：紫外-可见吸收光谱中，摩尔吸收系数εmax值大于104的吸收峰 称为强带;凡εmax小于103的吸收峰称为弱带。
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。
1cm
偏离Beer定律的因素：化学因素和光学因素
按照Beer定律，浓度c与吸光度A之间的关系应该是一条通过原点的直线。实际上， 往往容易发生偏离直线的现象而引入误差。
化学因素
溶液中溶质可因浓度改变而有解离、缔合与溶剂间的作用等原因而发生偏离 Beer定律的现象。
例：
重铬酸钾的水溶液存在如下平衡： Cr2O72-+H2O=2H++2CrO42若溶液严格地稀释2倍， Cr2O72-离子浓度不是减少一半，而是受稀释平衡向右移 动的影响， Cr2O72-离子浓度的减少明显多于1/2，结果偏离Beer定律而产生误差。
A=-lgT=Ecl 或 T=10-A=10-Ecl
吸收常数常用的表示方式：
1）摩尔吸收常数，Em或ε表示，指在一定波长时，溶液浓度为1mol/L，厚度为1cm的吸光度。 2）百分吸收系数或者比吸收系数，用E1cm1%表示，指在一定波长时，溶液浓度为1%，厚度为1cm 的吸光度。
吸收系数两种表示式的关系为：
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：
1. 2. —π*跃迁 n —σ*跃迁 电荷跃移跃迁
2. 光的吸收定律
Lambert-Beer定律：
设一束强度为I0的平行单色光束垂直通过厚度为l的均匀介质，则一部分光被介质 中的吸光分子吸收，使光的强度由I0降到I，若吸光分子浓度为c，则：
I -lg = Ecl I0
其中：E为在一定条件下为常数，称为吸收系数。定义I/I0是透射比（T）,常用百分 数表示，以A代表-lgT,称为吸光度，则有：
式中：M为吸光物质的摩尔质量。
M 1% E 10 1cm
摩尔吸收系数一般不超过105数量级，通常ε在104-105之间为强吸收，小于102 为弱吸收，介于两者之间为中强吸收。 吸收系数ε或者
1% 一般用已知准确浓度的稀溶液测得吸光度计算得到。 E 1cm
例：
氯霉素（摩尔质量为323.15g/mol）的水溶液在278nm处有吸收峰。设用纯品 配制100mL含有2.00mg的溶液，以100cm厚的吸收池在278nm处测得透射比 为24.3%，应如何求得其ε或者 E 1% ？
物质与辐射能间的转换方向
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
发射光谱法
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。
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与红外吸收光谱分析法的区别
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。
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。
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。
原子光谱法 作用物是分子或者原子 分子光谱法 吸收光谱法
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。
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。 10） 强带和弱带：紫外-可见吸收光谱中，摩尔吸收系数εmax值大于104的吸收峰 称为强带;凡εmax小于103的吸收峰称为弱带。
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。
1cm
偏离Beer定律的因素：化学因素和光学因素
按照Beer定律，浓度c与吸光度A之间的关系应该是一条通过原点的直线。实际上， 往往容易发生偏离直线的现象而引入误差。
化学因素
溶液中溶质可因浓度改变而有解离、缔合与溶剂间的作用等原因而发生偏离 Beer定律的现象。
例：
重铬酸钾的水溶液存在如下平衡： Cr2O72-+H2O=2H++2CrO42若溶液严格地稀释2倍， Cr2O72-离子浓度不是减少一半，而是受稀释平衡向右移 动的影响， Cr2O72-离子浓度的减少明显多于1/2，结果偏离Beer定律而产生误差。
A=-lgT=Ecl 或 T=10-A=10-Ecl
吸收常数常用的表示方式：
1）摩尔吸收常数，Em或ε表示，指在一定波长时，溶液浓度为1mol/L，厚度为1cm的吸光度。 2）百分吸收系数或者比吸收系数，用E1cm1%表示，指在一定波长时，溶液浓度为1%，厚度为1cm 的吸光度。
吸收系数两种表示式的关系为：
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：
1. 2. —π*跃迁 n —σ*跃迁 电荷跃移跃迁
2. 光的吸收定律
Lambert-Beer定律：
设一束强度为I0的平行单色光束垂直通过厚度为l的均匀介质，则一部分光被介质 中的吸光分子吸收，使光的强度由I0降到I，若吸光分子浓度为c，则：
I -lg = Ecl I0
其中：E为在一定条件下为常数，称为吸收系数。定义I/I0是透射比（T）,常用百分 数表示，以A代表-lgT,称为吸光度，则有：
式中：M为吸光物质的摩尔质量。
M 1% E 10 1cm
摩尔吸收系数一般不超过105数量级，通常ε在104-105之间为强吸收，小于102 为弱吸收，介于两者之间为中强吸收。 吸收系数ε或者
1% 一般用已知准确浓度的稀溶液测得吸光度计算得到。 E 1cm
例：
氯霉素（摩尔质量为323.15g/mol）的水溶液在278nm处有吸收峰。设用纯品 配制100mL含有2.00mg的溶液，以100cm厚的吸收池在278nm处测得透射比 为24.3%，应如何求得其ε或者 E 1% ？
物质与辐射能间的转换方向
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
发射光谱法
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。
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与红外吸收光谱分析法的区别
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。
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。
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。
原子光谱法 作用物是分子或者原子 分子光谱法 吸收光谱法
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。
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。