北京大学仪器分析第二版答案ppt课件
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《仪器分析》课程PPT课件
π→π* trasnsition: red shift with the increase in the solvent polarity
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
.
13
第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
.
14
一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
N=16(tR/W)2 =5.54(tR/W)2
4、分离度resolution （R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。
.
30
例12：若用He为载气，Van Deemeter 方程中， A=0.08cm，B=0.024cm2s-1，C=0.04s试求：
（1）最小塔板高度
（2）最佳线速
H m iA n 2 B 0 C .0 8 2 0 .0 0 0 2 .04 4 0 .10 4
.
27
二、色谱图中一些重要参数
1.基线 （操作条件稳定后，无样品通过时的响应信号。） 2.保留时间（死时间t0 、保留时间tR、调整保留时间tR’ ） 3.峰宽（半峰宽、峰底宽、标准偏差）
.
28
三、色谱分离中的一些重要参数
1、相对保留值relative retention (α) 亦称选择性因 α＝ t ' R2/ t ' R1
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
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第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
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一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
N=16(tR/W)2 =5.54(tR/W)2
4、分离度resolution （R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。
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30
例12：若用He为载气，Van Deemeter 方程中， A=0.08cm，B=0.024cm2s-1，C=0.04s试求：
（1）最小塔板高度
（2）最佳线速
H m iA n 2 B 0 C .0 8 2 0 .0 0 0 2 .04 4 0 .10 4
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27
二、色谱图中一些重要参数
1.基线 （操作条件稳定后，无样品通过时的响应信号。） 2.保留时间（死时间t0 、保留时间tR、调整保留时间tR’ ） 3.峰宽（半峰宽、峰底宽、标准偏差）
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28
三、色谱分离中的一些重要参数
1、相对保留值relative retention (α) 亦称选择性因 α＝ t ' R2/ t ' R1
《仪器分析》课程PPT课件
中红外光谱分为：基团频率区（官能团区）和指纹区。
.
20
二、红外吸收产生的原理与条件
条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所 需能量相等。（刚好满足振动跃迁）
条件二：辐射与物质之间必须有耦合作用 （偶极矩发生变化）
T值为0％至100％内的任何值。
A值可以取任意. 的正数值。
12
2. 多组分普通的分光光度法
A1c1l2c2l
(nm)
Co Ni
510 3.64×104 5.52×103
656 1.24×103 1.75×104
将0.376g土壤样品溶解后定容至50ml，取25ml试液进行处理，以除 去干扰元素，显色后定容至50ml，用1cm吸收池在510nm处和656nm 处分别测得吸光度为0.467和0.374，计算土壤样品中钴和镍的质量分数 。
π→π* trasnsition: red shift with the increase in the solvent polarity
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8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
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第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
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一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
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二、红外吸收产生的原理与条件
条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所 需能量相等。（刚好满足振动跃迁）
条件二：辐射与物质之间必须有耦合作用 （偶极矩发生变化）
T值为0％至100％内的任何值。
A值可以取任意. 的正数值。
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2. 多组分普通的分光光度法
A1c1l2c2l
(nm)
Co Ni
510 3.64×104 5.52×103
656 1.24×103 1.75×104
将0.376g土壤样品溶解后定容至50ml，取25ml试液进行处理，以除 去干扰元素，显色后定容至50ml，用1cm吸收池在510nm处和656nm 处分别测得吸光度为0.467和0.374，计算土壤样品中钴和镍的质量分数 。
π→π* trasnsition: red shift with the increase in the solvent polarity
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例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
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第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
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14
一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
仪器分析 ppt课件
本课程的主要内容
电学分析法（21学时）
1.电分析化学导论（2学时） 2.电位分析法（6学时） 3.电解和库仑分析法（5学时） 4.极谱法及伏安法（7学时） 5.电导分析法（1学时） （单元测验）
ppt课件
19
本课程的主要内容
色谱分析法（22学时） 1.液相色谱法（6学时） 2.气相色谱法（8学时） 3.高效液相色谱法（6学时） 4.毛细管电泳法（2学时） 其他分析方法和技术（4学时） （单元测验）
ppt课件 20
参考书
1．仪器分析，方惠群等，科学出版社，2002年 2 月第一版。（主要参考书） 2. 仪器分析，赵藻藩等，高等教育出版社，1990 年5月第一版。 3．仪器分析教程，北京大学化学系仪器分析教学 组，北京大学出版社，1997年5月第一版。 4 ．基础仪器分析，金文等，山东大学出版社， 1993年12月第一版。 5 ．仪器分析，高鸿等，江苏科学技术出版社， 1987年2月第一版。
联用分析技术：
1.气相色谱—质谱法（GC—MS） 2.气相色谱—质谱法—质谱法（GC—MS—MS） 3.气相色谱—原子发射光谱法（GC—AES） 4.气相色谱－傅立叶变换红外光谱（GC-FTIR） 5.液相色谱—质谱法（LC—MS ） 6.液相色谱—傅立叶变换红外光谱（LC-FTIR） 7.液相色谱—核磁共振波谱（LC-NMR）
ppt课件 15
分析化学的作用
分析化学又是一门工具科学，在科学研究
上，起着眼睛的Байду номын сангаас用。
ppt课件
16
分析化学在医药卫生领域中的作用
临床医学、法医学、预防医学和药学 都以分析化学的理论和技术作为基础 和研究手段。如配合诊断和治疗疾病 的临床检验；协助侦破刑事案件的法 医检验；药物的质量检验及药物在体 内代谢产物的检验；预防医学领域内 的环境监测、职业中毒检验、食品的 营养成分和卫生分析、毒物检验等。
仪器分析第二版课后习题答案
仪器分析第二版课后习题答案篇一：仪器分析课后习题与思考题答案】3 章紫外- 可见分光光度法ui-visp503.1 分子光谱如何产生？与原子光谱的主要区别它的产生可以看做是分子对紫外-可见光光子选择性俘获的过程，本质上是分子内电子跃迁的结果。
区别：分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的，表现形式为带光谱；原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。
3.2 说明有机化合物紫外光谱产生的原因，其电子跃迁有那几种类型？吸收带有那几种类型？跃迁类型与吸收带3.3 在分光光度法中，为什么尽可能选择最大吸收波长为测量波长？因为在实际用于测量的是一小段波长范围的复合光，由于吸光物质对不同波长的光的吸收能力不同，就导致了对beer 定律的负偏离。
吸光系数变化越大，偏离就越明显。
而最大吸收波长处较平稳，吸光系数变化不大，造成的偏离比较少，所以一般尽可能选择最大吸收波长为测量波长。
3.5 分光光度法中，引起对lambert-beer 定律偏移的主要因素有哪些？如何让克服这些因素的影响偏离lambert-beer law 的因素主要与样品和仪器有关。
样品：(1)浓度(2)溶剂(3) 光散射的影响；克服：稀释溶液，当 c 0.01mol/l 时, lambert-beer 定律才能成立仪器：( 1)单色光( 2)谱带宽度；克服：lambert-beer law 只适用于单色光，尽可能选择最大吸收波长为测量波长3.9 按照公式a=-lgt 计算第 5 章分子发光分析法p1085.3 (b )的荧光量子率高，因为(b)的化合物是刚性平面结构，具有强烈的荧光，这种结构可以减少分子的振动，使分子与溶剂或其他溶质分子的相互作用减少，即减少了碰撞失活的可能性5.4 苯胺的荧光在10 时更强，苯胺在酸性溶液中易离子化，单苯环离子化后无荧光；而在碱性溶液中以分子形式存在，故显荧光。
一般ph 在7~12 发生蓝色荧光。
(推荐)仪器分析第二章参考答案PPT资料
出峰次序 峰面积
校正因子f
空气 34 0.84
甲烷 214 0.74
二氧化碳 4.5 1.00
乙烯 278 1.00
乙烷 丙烯 丙烷 77 250 47.3 1.05 1.28 1.36
用归一化法定量，求各组分的质量分数各为多少？
解：根据公式
w im m i 1% 00 m m ii 1% 00A iA fiifi 1% 00
1907g，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3μL进样，得到色谱图。 07 ×100% = 6.
环己酮
丙酸
解： fi = mi / hi fi s= fi / fs = (mi /ms ) (hs / hi )
峰面积 14.8 求各组分的峰高校正因子，以苯为标准。
（2〕R = [tR(B)-tR(P)] ×2 /（YB+YP） （2〕t’R1= tR1- tM = 14-1 = 13min
某一气相色谱柱，速率方程中A, B, C的值分别为0.
丁烯的分离度 R 是多少？ 有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.
11, 柱的有效塔板高度 H = 1mm，需要多长的色谱柱才能完全分离？（R=1. 07 ×100% = 6.
（2〕R = [tR(B)-tR(P)] ×2 /（YB+YP）
72.6
133
42.4
响应值S 0.261 0.562 1.00
0.938
求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。
解：根据公式
w i A A siffism m s10 % 0 及f1/s
代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为： w甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055) ×3.831 ×100% = 7.71% w乙酸 = (72.6/133) ×(0.1907/1.055) ×1.779 ×100% = 17.55% w丙酸＝(42.4/133) ×(0.1907/1.055) ×1.07 ×100% = 6.17%
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答：溶剂的极性产生溶剂效应，在 π→ π* 跃迁中， 激发态极性大于基态，当使用极性大的溶剂时， 由于溶剂与溶质相互作用，激发态π*比基态π的 能量下降更多，因而激发态与基态之间的能量差 减少，导致吸收谱带π→ π* 红移；而在n→ π* 跃 迁中，基态n电子与极性溶剂形成氢键，降低了基 态能量，使激发态与基态之间的能量差变大，导 致吸收带n→ π*蓝移.
214 nm 0 4*5 nm 2*5 nm
0 244 nm
大乔木
2019
-
10
大乔木
(3)
O
参看40页表3.7
基值：
同环二烯：
β 取代
烷基取代：
δ 取代
环外双键：
共轭体系延长：
215 nm 12 nm 18 nm 1*5 nm 30 nm 280 nm
2019
-
11
CH3
（4）
H3C C O
O
A cl
0.430 1.1104 1.0 c
c 3.91105 (mol dm3)
2019
Fe的质量分数 3.91105 0.05 56 100 % 0.02%
0.500
将溶液稀释一倍后：
A 1 A 0.215
2
A lg 1 T
即是 lg 1 0.215
T
-
T 61.0%
7
3.19准确称取1.00mmol的指示 剂HIn五份，分别溶解于 1.0mL的不同pH的缓冲溶液 中，用1.0cm吸收池在650nm 波长下测得如右数据：
计算在650nm波长下In-的摩尔 吸光系数和该指示剂的 pKa
大乔木
pH 1.00 2.00 7.00 10.00 11.00 A 0.00 0.00 0.588 0.840 0.840
2019
-
6
大乔木
3.14 以邻二氮菲光度法测定Fe（II），称取试样0.500g，经处理后，
加入显色剂，最后定容为50.0cm3。用1.0cm吸收池，在510nm波
长下测得吸光度A=0.430。计算试样中铁的质量分数；当溶液稀释1
倍后，其百分透射比是多少？510 1.110 4
解：根据Lambert-Beer定律：
基值： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长：
CH3
C9H19
大乔木
参看39页表3.6中例3.3
253 nm 3*5 nm 1*5 nm 30 nm 303 nm
2019
-
12
大乔木
P52 第25题
有一化合物，其化学式为 C10H14 ，它有4个异构体，其结构
简式如下：测定他们的紫外光谱，试问哪个λ max最大，哪个
1750
621.4(nm)
d (sin sin ) n
1106 1750
sin
48.2 sin 11.2
1
315.0(nm)
2019
-
1
大乔木 2.6 用dn/dλ=1.5×10-4 的60°熔融石英棱镜和刻有1200条·mm-1的光栅来色散Li
的460.20nm及460.30nm两条谱线，试计算：（1）分辨率 （2）棱镜和光栅的大小
2019
-
2
大乔木
2.8 有一光栅，当入射角是60°时，其衍射角为-40°。为了 得到波长为500ｎｍ的第一级光谱,试问光栅的刻线为多少? 解：
根据光栅公式，
d (sin sin ) n
d
（1）
λ max 最小？
CH
CH
CH
CH2
参看39页表3.5
214+30+2*5=254nm
CH CH CH CH2
（2）
214+5=219nm
2019
-
13
（3）
CH
CH2
（4）
C2H5
253+3*5=268nm
CH
CH2
C2H5
253+3*5+30=298nm
2019
-
大乔木
14
大乔木
第4章 红外光谱与Raman光谱
解：由题意知:指示剂存在着如下 平衡：H + + In- ==== HIn
酸性条件下主要以HIn为主要
存在形式，而在碱性条件下主
要以In-为主要存在形式， 所
以有：A=ε l c 得
0.84=ε ×1×10-3×1
ε =840L/mlg
A (L ) A(HL) A
n
1 500nm
2.24 103 mm
sin sin sin 60 sin 40
d 1 2.24 103 mm N
N 446条 mm-1
2019
-
3
大乔木
2.9 若光栅的宽度是5.00mm，每mm刻有720条刻线，那么该光栅 的第一级光谱的分辨率是多少？对波数为1000cm-1的红外光，光栅 能分辨的最靠近的两条谱线的波长差为多少？
4.5试述Fourier变换红外光谱仪与色散型红外光谱仪 的最大区别是什么？前者具有哪些优点？
答：两者最大的区别在与于单色器的不同， Fourier 变换红外光谱仪没有色散元件。
优点：①扫描速度快，测量时间短，可在1s内获 得红外光谱。②灵敏度高，检测限可达10-9-10-12g. ③分辨本领高，波数精确可达0.01cm-1④光谱范围 广，可研究整个红外区的光谱。⑤测定精度高，重 复性可达0.1％，而散杂光小于0.01％
第二章 光谱分析法引论
大乔木
2.5 一束多色光射入含有1750条·mm-1刻线的光栅，光束相对于光栅法线的 入射角为48.2°。试计算衍射角为20°和-11.2°的光的波长是多少？
解：根据光栅公式：
d (sin sin ) n
1106 (sin 48.2 sin 20) 1
7.00
lg
0.588 0.840 0 0.588
6.63
2019
-
8
3.24 计算下列化合物的λmax
CH3
（1）
大乔木
参看39页表3.5
基值： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长：
253 nm λmax 4*5 nm
1*5 nm 30 nm
308 nm
2019
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(2)
基值： 同环二烯： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长:
（1）分辨率：
（2）波长差：
2019
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4
大乔木
第3章 紫外—可见分光光度法 3.7 CH3Cl分子中有几种类型的价电子？在紫外光辐照下可 发生何种类型的电子跃迁？ 答：CH3Cl分子中有n电子和σ 价电子。在紫外光辐照下可发 生σ →σ *和n→σ *跃迁。
2019
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大乔木
3.8某酮类化合物，当溶于极性溶剂时（如乙醇）， 溶剂对n→ π*及 π→ π* 跃迁各产生什么影响？
214 nm 0 4*5 nm 2*5 nm
0 244 nm
大乔木
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大乔木
(3)
O
参看40页表3.7
基值：
同环二烯：
β 取代
烷基取代：
δ 取代
环外双键：
共轭体系延长：
215 nm 12 nm 18 nm 1*5 nm 30 nm 280 nm
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CH3
（4）
H3C C O
O
A cl
0.430 1.1104 1.0 c
c 3.91105 (mol dm3)
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Fe的质量分数 3.91105 0.05 56 100 % 0.02%
0.500
将溶液稀释一倍后：
A 1 A 0.215
2
A lg 1 T
即是 lg 1 0.215
T
-
T 61.0%
7
3.19准确称取1.00mmol的指示 剂HIn五份，分别溶解于 1.0mL的不同pH的缓冲溶液 中，用1.0cm吸收池在650nm 波长下测得如右数据：
计算在650nm波长下In-的摩尔 吸光系数和该指示剂的 pKa
大乔木
pH 1.00 2.00 7.00 10.00 11.00 A 0.00 0.00 0.588 0.840 0.840
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大乔木
3.14 以邻二氮菲光度法测定Fe（II），称取试样0.500g，经处理后，
加入显色剂，最后定容为50.0cm3。用1.0cm吸收池，在510nm波
长下测得吸光度A=0.430。计算试样中铁的质量分数；当溶液稀释1
倍后，其百分透射比是多少？510 1.110 4
解：根据Lambert-Beer定律：
基值： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长：
CH3
C9H19
大乔木
参看39页表3.6中例3.3
253 nm 3*5 nm 1*5 nm 30 nm 303 nm
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大乔木
P52 第25题
有一化合物，其化学式为 C10H14 ，它有4个异构体，其结构
简式如下：测定他们的紫外光谱，试问哪个λ max最大，哪个
1750
621.4(nm)
d (sin sin ) n
1106 1750
sin
48.2 sin 11.2
1
315.0(nm)
2019
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大乔木 2.6 用dn/dλ=1.5×10-4 的60°熔融石英棱镜和刻有1200条·mm-1的光栅来色散Li
的460.20nm及460.30nm两条谱线，试计算：（1）分辨率 （2）棱镜和光栅的大小
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2
大乔木
2.8 有一光栅，当入射角是60°时，其衍射角为-40°。为了 得到波长为500ｎｍ的第一级光谱,试问光栅的刻线为多少? 解：
根据光栅公式，
d (sin sin ) n
d
（1）
λ max 最小？
CH
CH
CH
CH2
参看39页表3.5
214+30+2*5=254nm
CH CH CH CH2
（2）
214+5=219nm
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（3）
CH
CH2
（4）
C2H5
253+3*5=268nm
CH
CH2
C2H5
253+3*5+30=298nm
2019
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大乔木
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大乔木
第4章 红外光谱与Raman光谱
解：由题意知:指示剂存在着如下 平衡：H + + In- ==== HIn
酸性条件下主要以HIn为主要
存在形式，而在碱性条件下主
要以In-为主要存在形式， 所
以有：A=ε l c 得
0.84=ε ×1×10-3×1
ε =840L/mlg
A (L ) A(HL) A
n
1 500nm
2.24 103 mm
sin sin sin 60 sin 40
d 1 2.24 103 mm N
N 446条 mm-1
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大乔木
2.9 若光栅的宽度是5.00mm，每mm刻有720条刻线，那么该光栅 的第一级光谱的分辨率是多少？对波数为1000cm-1的红外光，光栅 能分辨的最靠近的两条谱线的波长差为多少？
4.5试述Fourier变换红外光谱仪与色散型红外光谱仪 的最大区别是什么？前者具有哪些优点？
答：两者最大的区别在与于单色器的不同， Fourier 变换红外光谱仪没有色散元件。
优点：①扫描速度快，测量时间短，可在1s内获 得红外光谱。②灵敏度高，检测限可达10-9-10-12g. ③分辨本领高，波数精确可达0.01cm-1④光谱范围 广，可研究整个红外区的光谱。⑤测定精度高，重 复性可达0.1％，而散杂光小于0.01％
第二章 光谱分析法引论
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2.5 一束多色光射入含有1750条·mm-1刻线的光栅，光束相对于光栅法线的 入射角为48.2°。试计算衍射角为20°和-11.2°的光的波长是多少？
解：根据光栅公式：
d (sin sin ) n
1106 (sin 48.2 sin 20) 1
7.00
lg
0.588 0.840 0 0.588
6.63
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3.24 计算下列化合物的λmax
CH3
（1）
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参看39页表3.5
基值： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长：
253 nm λmax 4*5 nm
1*5 nm 30 nm
308 nm
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(2)
基值： 同环二烯： 烷基取代： 环外双键： 共轭体系延长:
（1）分辨率：
（2）波长差：
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第3章 紫外—可见分光光度法 3.7 CH3Cl分子中有几种类型的价电子？在紫外光辐照下可 发生何种类型的电子跃迁？ 答：CH3Cl分子中有n电子和σ 价电子。在紫外光辐照下可发 生σ →σ *和n→σ *跃迁。
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3.8某酮类化合物，当溶于极性溶剂时（如乙醇）， 溶剂对n→ π*及 π→ π* 跃迁各产生什么影响？