紫外-可见吸收光谱法PPT教学课件

大吸收波长λmax
②不同浓度的同一种物质，其吸收曲
线形状相似λmax不变。而对于不同物质， 它们的吸收曲线形状和λmax则不同。
③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的 依据之一。
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吸收曲线的讨论：
④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸
光度 A 有差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。
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*
E Kຫໍສະໝຸດ Baidu
R
E,B
n
p
s
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2 n→σ＊跃迁
所需能量较大。 吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外区，近紫外区 仍不易观察到。 含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原
• 电荷转移吸收光谱出现的波长位置，取决于电子
给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差。
• 中心离子的氧化能力越强，或配体的还原能力越
强（相反，若中心离子的还原能力越强，或配体
的氧化能力越强），则发生电荷转移跃迁时所需
2020能/10/1量6 越小，吸收光谱波长红移。
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4.2.2 无机化合物的紫外-可见吸收光谱
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＊
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1 σ→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λ<200 nm；
动转动能级的跃迁;带状光谱。
λ 400nm
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4.2 紫外-可见吸收光谱法的基本原理
紫外吸收光谱：200 ~ 400 nm 可见吸收光谱：400 ~ 800 nm 两者都属电子光谱。
• 4.2.1物质对光的选择性吸收及吸收曲线
M + h → M *
M +热
基态
激发态
M + 荧光或磷光
此特性可作作为物质定量分析的依据。
⑤在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，
所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入 射光波长的重要依据。
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4.2.1 有机化合物的紫外-可见吸收光谱
有机化合物的紫外—
可见吸收光谱，是其分子
中外层价电子跃迁的结果
（三种）
σ电子、π电子、n电子。
• 如化合物中同时含有π电子和未成键n电子，可 产生n→π＊跃迁，吸收峰一般处于近紫外区。
• 是简单的生色团如羰基、硝基等中的孤对电子 向反键轨道跃迁，谱带强度弱，摩尔吸收系数 小，通常小于100，多数在15-50.
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4.2.1 有机化合物的紫外-可见吸收光谱
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
H
H
取 代 基 - S R - N R 2 - O R- C l C H 3 红 移 距 离 4 5 ( n m ) 4 0 ( n m ) 3 0 ( n m ) 5 ( n m ) 5 ( n m )
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苯环上助色基团对吸收带的影响
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苯环上发色基团对吸收带的影响
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4 n→π＊跃迁
• 元素周期表中第4、第5周期的过渡元素分别含有
3d和4d轨道，镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨 道。
• 如果轨道是未充满的，当它们的离子吸收光能后，
低能态的d电子或f电子可以分别跃迁到高能态的d 或f轨道上去。这两类跃迁分别称为d-d跃迁和f-f 跃迁。
紫外区，εmax一般在104 L·mol－1·cm－1以上，属于强吸收。 （1） 不饱和烃π→π*跃迁 乙烯π→π* 跃迁的λmax为162nm，εmax为: 1×104
L·mol-1·cm－1。 K带——共轭非封闭体系的p → p* 跃迁
C=C 生色团， 但 p → p*200nm。
H c
c
H
max=162nm 助色团取代 p p * （K带)发生红移
4. 应用范围广。
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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 1
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(3)可见光区:400-800nm
e2
3 可用于结构鉴定和定量分析。 250 300 350 电子跃迁的同时，伴随着振
溶剂
/nm
正庚烷
177
正庚烷
178
乙醇
204
水
214
正己烷
186
乙醇
339，665
异辛酯
280
乙醚
300，665
二氧杂环己烷 270
emax
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
跃迁类型
pp* pp* np* np*
np*，ns*
np*， np* np* np*
子)均呈现n→σ* 跃迁。
化 合 物 H 2O
C H 3O H C H 3C L
C H 3I C H 3N H 2
m ax（ nm ） 167 184 173 258 215
em ax 1480 150 200 365 600
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3 π→π＊跃迁
所需能量较小，吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近
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4.2.2 无机化合物的紫外-可见吸收光谱
• 与某些有机化合物相似，许多无机络合物也有电
荷转移跃迁产生的电荷转移吸收光谱。
M n+ L b - h M ( n L- -( 1) b + -1)
[ F3+e -S2+CNh ][ F2+e
2S+CN ]
电 子 接电 受子 体给 予 体
E1 （△E） E2
E = E 2020/10/16
2
-
E1 = h
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紫外-可见吸收光谱的定量依据仍然是LamberBeer(朗伯-比耳)定律。
吸收光谱：以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标
吸收曲线与最大吸收波长 max
用不同波长的单色光照射，测吸光度;
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吸收曲线的讨论：
①同一种物质对不同波长光的吸光度 不同。吸光度最大处对应的波长称为最
第4章 紫外－可见吸收光谱分析法
基于物质对200-800nm光谱区辐射的吸收 特性建立起来的分析测定方法称为紫外-可见吸 收光谱法或紫外-可见分光光度法。
它具有如下特点：
1. 灵敏度较高。可以测定10-6-10-5 mol·L-1 的微量组分。
2. 准确度较高。其相对误差一般在2%-5%之 内。
3. 仪器价格较低，操作简便、快速。