无机及分析化学可见光分光光度法
无机与分析化学比色法和分光光度法
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§20.4 显色反应与显色条件的选择
• 许多无机离子无色,即使有色的无机离子也多因吸光系数不 大而无法直接进行紫外-可见分光光度测定;
• 很多有机化合物具有较强紫外或可见光吸收,可直接测定。
显色反应:将无色或吸光系数很小的被测物质与显色 剂反应,使被测物转变成具有较强紫外或可见光吸 收的化合物,然后进行测定。
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2. 分光光度计的基本部件
检
结
光 源
单 色 器
吸 收 池
测 系 统
果 显 示
光源: 在可见和近红外区使用钨灯或碘钨灯,波长范围320-2500nm; 在紫外区使用氢灯或氘灯,波长范围180-375nm。使用稳压器 保证光强稳定。
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单色器
•色散元件:将连续光谱分解为单色光的元件,如棱镜、光栅; •单色器:由入射狭缝、准直透镜、色散元件、聚焦透镜和出射 狭缝构成。 •玻璃吸收紫外光,所以玻璃棱镜仅用于350-3200nm波长范围, 只能用于可见分光光度计;石英( 185-4000nm )则可用于整个 紫外-可见光区。 •光栅利用光的衍射与干涉作用,其优点是适用波长范围宽、色 散均匀、分辨率高;但其缺点是各级光谱有重叠而产生相互干 扰。
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•吸收光谱与发射光谱 分子吸收能量后受到激发,分子就从基态能级跃迁到激发态 能级,因而产生吸收光谱。 处于激发态的分子返回基态或能级较低的激发态,就会以光 子的形式释放能量,从而产生发射光谱。
•紫外-可见吸收光谱 分子中的价电子吸收特定波长的光(紫外-可见光)后,从 基态跃迁到激发态。
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§20.2 光吸收的基本定律
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§20.3 比色法和分光光度法及其仪器
1. 光度分析方法 • 目视比色法: • 光电比色法:用光电比色计测定未知溶液和标准溶液的吸
分析化学第九章 紫外—可见分光光度法
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例9-2 某有色溶液,当用1cm比色皿时,其透 光度为T,若改用2cm比色皿,则透光度应为多 少? 解: 由A=-lgT=abc可得 T=10-abc 当b1=1cm时,T1=10-ac=T 当b2=2cm时,T2=10-2ac=T2
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桑德尔(San-dell)灵敏度S: 当仪器所能测出最小吸光度 A=0.001时,单位截面积光程内所检测出来的吸光物质的最 低量,单位是ug· -2。S和的关系推导如下: cm A=0.001=cb ,故 0.001 cb
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例 9-3 用 氯 磺 酚 法 测 定 铌 , 50mL 溶 液 中 含 铌 50.0μg,用2.0cm比色皿测得吸光度为0.701,求 桑德尔灵敏度。
解: 已知A=0.701,b=2.0cm,M(Nb)=92.9g· -1 mol
C
50.0 10 6 g 50.0 10 3 L 92.9 g mol 1
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单色器(monochromator) :其作用是将光源辐 射的复合光分解成按波长顺序排列的单色光。包 括狭缝和色散元件及准直镜三部分。色散元件用 棱镜或光栅制成。玻璃棱镜的色散波段一般在 360~700nm,主要用于可见分光光度计中。石英棱 镜的色散波段一般在200~1000nm,可用于紫外— 可见分光光度计中。光栅其特点是工作波段范围 宽,适用性强,对各种波长色散率几乎一致。
黄色光而呈蓝色;高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而
呈紫色。因此,物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是
互补关系。
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光的互补性与物质的颜色 如果把两种适当颜色
的光按一定的强度比例
混合也可以得白光,这 两种光就叫互补色光。 如果吸收光在可见区, 吸收光的颜色与透过光 的颜色为互补关系,物质 呈现透过光的颜色。 如果吸收光在紫外区, 则物质不呈现颜色
无机及分析化学课后习题答案 (10)
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第十章 分光光度法习题 习题解答1.什么是分光光度法中的吸收曲线?制作吸收曲线的目的是什么?2.在分光光度分析中为什么要用单色光?3.什么是分光光度中的标准曲线?一般为什么不以透光度对浓度来绘制标准曲线?4.影响显色反应的因素有那些?怎样选择适宜的显色条件?5.参比溶液有哪几类?应该如何选择?6.应用朗伯—比尔定律的前提条件是什么?7.用丁二酮肟显色分光光度法测定Ni 2+,已知50mL 溶液中含Ni 2+0.080mg 。
用2.0cm 吸收池于波长470nm 处测得T %=53。
求吸光系数a 及摩尔吸光系数ε。
7. 231(Ni )0.080/50 1.610g L c +--==⨯⋅ 113lg53/10086L g cm 2.0 1.610A a bc ----===⋅⋅⨯⨯ 3118658.695.010L m o lc mMa ε--==⨯=⨯⋅⋅ 8.某金属离子M 与R 试剂形成一有色溶液,若此配合物在650nm 处的摩尔吸光系数ε为3.91×104L·mol -1·cm -1,用1cm 比色皿在650nm 处测得吸光度为0.508,求溶液中M 的浓度。
8.510.5081.310mol L 3.9110 1.0A c b ε--===⨯⋅⨯⨯ 9.有一浓度为2.00⨯10-41mol L -⋅的有色溶液,在一定的吸收波长处用3cm 比色皿测得其吸光度为0.120,将此溶液稀释一倍,在同样波长处用5cm 比色皿测其吸光度仍为0.120,通过计算说明,此溶液是否符合比尔定律。
9.设符合比尔定律,则11140.120200L mol cm 3.0 2.0010A bc ε---===⋅⋅⨯⨯ 在同样波长处该溶液的摩尔吸光系数与浓度无关,现将此溶液稀释一倍后其摩尔吸光系数为11240.120240L mol cm 5.0 1.0010A bc ε---===⋅⋅⨯⨯ 12εε≠,故此溶液不符合比耳定律。
可见光分光光度法
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第10章可见光分光光度法(Visible Spectrophotometry)基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称吸光光度法,它包括比色法(colorimetric method )和分光光度法(spectorphotometry )。
比色法是通过比较有色溶液颜 色深浅来确定有色物质含量的;分光光度法是通过物质对光的选择性吸收来测定组分含量 的,它包括紫外分光光度法( ultra violet spectrophotometry )、可见光分光光度法(visible spectrophotometry )、红外分光光度法(infrared spectrophotometry )等。
可见光分光光度法 具有灵敏度高、准确性好、仪器设备简单、操作简便快捷等特点,许多无机物都可直接或 间接地用此法进行测定。
此法不仅用于组分定性、定量分析,还可用于对化学平衡及配合 物组成的研究等。
10.1可见光分光光度法基本原理10.1.1物质对光的选择性吸收与物质颜色的关系光是一种电磁波。
电磁波谱的波长(或频率)范围很广,其中人眼能感觉到的可见光 的波长范围是 400~750nm 。
单色光(chromatic light )是仅具有单一波长的光,复合光是由 不同波长的光所组成的,人们肉眼所见的白光(如日光等)和各种有色光,实际上都是包 含一定波长范围的复合光(polychromatic light )。
物质呈现的颜色与光有着密切的关系。
一束白光(日光、 白炽电灯光、荧光灯光等)通过三棱镜,可分解为红、橙、黄、 绿、青、蓝、紫七种色光,这种现象称光的色散。
实验证明,不仅这七种色光可以混合组成白光,图10-1处于直线关系的两种单色光按一定强度比例混合,也可组成白 光。
这两种单色光就称为互补色,如绿光和紫光互补,蓝光和 黄光互补,等等。
当一束光照射某物质时,若该物质的分子(或离子)与光 子发生有效碰撞,则光子的能量就转移到分子(或离子)上,后通过下面两种方式放出吸收的能量返回到基态:M (基态)+ hv T M (激发态)由于分子的能级是量子化的,因此分子吸收能量同样具有量子化的特征,即用不同波分子由基态跃迁到高能级的激发态, 此过程即为光的吸收。
无机及分析化学期末总结第10章分光光度法
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第10章分光光度法10.1概述一、选择题:1、绿色光的互补色是()A.紫色光 B. 黄色光C.橙色光 D. 蓝色光2、CuSO4溶液在阳光下呈现天蓝色是由于其吸收了白光中的()A. 紫色光B.红色光C. 黄色光D. 蓝色光3、吸光光度法的测量相对误差水平应为()A. 0.1%B. 4%C.0.01%D.1%4、不同浓度的KMnO4溶液在光吸收曲线中的吸收峰()A位置不同、高度不同B位置相同、高度相同C.位置不同、高度相同D.位置相同、高度不同答案:1、A; 2、C; 3、B; 4、D二、判断题1、光吸收曲线是某有色溶液的吸光度与波长的关系曲线。
()2、做光吸收曲线的目的是测量有色物质的浓度。
()3、吸光光度法测量仅实用可见光范围。
( )4、吸光度与透光度成正比关系。
()5、透光度T的定义是透射光强度I与入射光强度I0的透射比T=I/I0。
()答案:1、√;2、×;3、×;4、×;5、√10-2光吸收定律1、摩尔吸光系数ε是重要的测量参数。
影响摩尔吸光系数ε的大小的因素是()A.比色皿厚度及材质是否为石英 B. 入射光强度C.入射光波长 D. 吸光物质的浓度2、吸光光度法测量中,对灵敏度的要求是摩尔吸光系数ε的数值在()A. 104-105B. 103-104C. 102-103D. 103-1053、有色溶液进行吸光光度法测量时,有时光度分析工作曲线会发生偏离,引起偏离的因素有()A.单色光的单色效果B.有色溶液的介质不均匀C.高浓度溶液吸光物质间会有相互作用D.以上都是4、某有色溶液用1cm的比色皿进行分光光度法测量,吸光度A的读数为0.12,换用2cm 比色皿测定的吸光度A ()A.不变仍然是0.12B.双倍为0.24C.减半为0.06D.为原数值的平方5、朗伯比尔定律的可以表示为()A.A=-lgTB. T=a bcC. A=lg1/TD. A=εbc答案:1、C; 2、A; 3、D; 4、B; 5、D二、判断题:1、吸光光度法仅仅适用于单一组分的测定。
无机及分析化学可见光分光光度法77页PPT
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 —•
26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
无机及分析化学 (黄蔷蕾 呼世斌 著) 中国农业出版社 课后答案 第十一章 吸光光度分析法
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第十一章吸光光度分析法本章要求1、掌握吸光光度法的基本原理及朗伯比尔定律;2、了解分光光度计的基本构造及功能;3、了解显色反应及条件选择、仪器测量误差及条件选择;了解分光光度法的应用。
基本内容如果将各种波长的单色光依次通过一定浓度的某一溶液,测定该溶液对各种单色光的吸收程度,以波长为横坐标,吸光度为纵坐标作图,可以得到一条曲线,该曲线称为光吸收曲线或吸收光谱曲线。
光吸收程度最大处的波长,称为最大吸收波长,常用λ最大或λmax表示。
4、光吸收的基本定律⑴朗伯—比尔定律透过光的强度It 与入射光的强度I之比为透光率(也称透光度、透射比),用T表示:T=IIt吸光度A与透光率T的关系为:A =lgT 1= –lg T =lg tI I 0溶液的透光率越小,吸光度越大,表明溶液对光的吸收越强;相反溶液的透光率越大,吸光度越小,表明溶液对光的吸收越弱。
光的吸收定律:朗伯—比尔定律,其数学表达式为:A =Kbc式中K 值随浓度c ,液层厚度b 所取单位的不同而不同。
当浓度以g •L -1表示,液层厚度用cm 表示时,则常数K 用a 表示,a 称为吸光系数,其单位为L •g -1•cm -1。
此时朗伯—比尔定律表示为:A =abc当浓度以mol •L -1表示,液层厚度用cm 表示时,则常数K 用ε表示,ε称为摩尔吸光系数,其单位为L •mol -1•cm -1。
此时朗伯—比尔定律表示为:A =εbc (12–7)摩尔吸光系数ε在数值上等于浓度为1moL •L –1、光程(液层厚度)为1cm 溶液的吸光度。
ε是吸光物质在特定波长下的特征常数,它与入射光波长、溶液的性质以及温度等因素有关,而与溶液的浓度及液层厚度无关,ε值愈大,表明物质对此波长光的吸收程度愈强,显色反应的灵敏度愈高。
一般认为,ε<104属低灵敏度,104<ε<5×104属中等灵敏度,ε>5×104属高灵敏度。
在实际分析中,为了提高灵敏度常选择ε值较大的有色化合物为待测物质,通常选择有最大ε值的光波max λ作为入射光。
分光光度法基本原理简介
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1.物质的颜色与吸收光的关系电磁波谱: X射线 0.1~100 nm远紫外光 10~200 nm近紫外光 200~400 nm可见光 400~760 nm近红外光 750~2500 nm中红外光 2500~5000 nm远红外光 5000~10000 nm微波 0.1~100 cm无线电波 1~1000 m2日光:紫蓝青绿黄橙红2014-11-33♥复合光:由各种单色光组成的光。
如白光(太阳光)♥单色光:只具有一种波长的光。
要求:∆λ=±2nm 。
♥互补色光:如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光,这两种光就叫互补色光。
♥物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。
如:CuSO 4呈兰色。
♥物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。
光的互补:蓝 黄日光7♥ (1)不同物质吸收曲线的形状和吸收波长不同。
MnO 4-531吸收曲线2014-11-38♥(2)同一物质对不同波长光的吸光度不同;同一物质不同浓度,其吸收曲线形状相似。
♥吸收曲线是特性的,可以提供物质的结构信息,作为物质定性分析的依据之一;吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
3.光的吸收定律——朗伯-比耳定律λ吸光度A:物质对光的吸收程度。
定义:A=lg(I0/I t)A越大,表示对光的吸收越大,透过光越弱。
9λ1760年朗伯(Lambert)阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系:A∝b•1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系:A∝c二者的结合称为朗伯—比耳定律,A∝bc1011朗伯—比耳定律数学表达式:A =lg (I 0/I t )= εb c 式中:A ,吸光度,无量刚; b ,液层厚度(光程长度),cm ; c ,溶液的浓度, mol · L -1 ; ε称为摩尔吸光系数,L·mol -1·cm -1,仅与入射光波长、溶液的性质及温度有关,与浓度无关。
无机及分析化学(习题含答案)-紫外可见分光光度法
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第十章紫外-可见吸光光度法习题1.是非判断题1-1物质的颜色是由于选择性地吸收了白光中的某些波长所致,VitB12溶液呈现红色是由于它吸收了白光中是红色光波。
1-2因为透射光和吸收光按一定比例混合而成白光,故称这两种光为互补色光。
1-3有色物质溶液只能对可见光范围内的某段波长的光有吸收。
1-4符合朗伯-比耳定律的某有色溶液的浓度越低,其透光率越小。
1-5符合比耳定律的有色溶液稀释时,其最大吸收峰的波长位置不移动,但吸收峰降低。
1-6朗伯-比耳定律的物理意义是:当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时,溶液是吸光度与吸光物质是浓度和液层厚度的乘积成正比。
1-7在吸光光度法中,摩尔吸光系数的值随入射光的波长增加而减小。
1-8吸光系数与入射光波长及溶液浓度有关。
1-9有色溶液的透光度随着溶液浓度的增大而减小,所以透光度与溶液的浓度成反比关系。
1-10在吸光光度测定时,根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论,被测溶液浓度越大,吸光度也越大,测定结果也就越准确。
1-11进行吸光光度法测定时,必须选择最大吸收波长的光作入射光。
1-12朗伯-比耳定律只适用于单色光,入射光的波长范围越狭窄,吸光光度测定的准确度越高。
1-13吸光光度法中所用的参比溶液总是采用不含被测物质和显色剂的空白溶液.1-14在实际测定中,应根据光吸收定律,通过改变比色皿厚度或待测溶液浓度,使吸光度的读数处于0.2~0.7之间,以减小测定的相对误差。
1-15在吸光光度法测定时,被测物质浓度相对误差的大小只有透光度为15%~65% 的范围内才是最小的。
2.选择题2-1分光光度法与普通比色法的不同点是A.工作范围不同B.光源不同C.检测器不同D.检流计不同E.获得单色光方法不同2-2 Zn2+的双硫腙-CCl4萃取吸光光度法中,已知萃取液为紫红色络合物,其吸收最大光的颜色为A.红B.橙C.黄D.绿2-3有色络合物的摩尔吸光系数,与下列因素中有关系的是A.比色皿的厚度B.有色络合物浓度C.吸收池材料D.入射光波长2-4透光率与吸光度的关系是A.1T =A B.㏒1T=A C.㏒T=A D.T=㏒1A2-5某物质的摩尔吸光系数(ε)较大,说明A.光通过该物质溶液的厚度厚B.该物质溶液的浓度大C.该物质对某波长的光吸收能力很强D.测定该物质的灵敏度高E.测定该物质的灵敏度低2-6朗伯-比耳定律说明,当一束单色光通过均匀有色溶液中,有色溶液的吸光度正比例于A.溶液的温度B.溶液的酸度C.液层的厚度D.有色配合物稳定性E.溶液的浓度和溶液厚度的乘积2-7符合比耳定律的有色溶液稀释时,其最大吸收峰的波长位置A.向长波方向移动B.向短波方向移动C.不移动,但高峰值降低D.不移动,但高峰值增大2-8已知磷钼杂多酸络合物的透光率为10%,而它与硅钼杂多酸络合物的吸光度差为0.699,那么,硅钼杂多酸络合物的透光率为A. 50%B. 20%C. 30%D. 40%2-9进行光度分析时,误将标准系列的某溶液作为参比溶液调透光率100%,在此条件下,测得有色溶液的透光率为85%。
无机及分析化学第十一章 分光光度法
![无机及分析化学第十一章 分光光度法](https://img.taocdn.com/s3/m/1e1b4858804d2b160b4ec03e.png)
K为常数,表示物质对光的吸收能力,与吸光物质 的本性,入射光的波长及温度等因素有关,与浓度c无 关,数值随c选择的单位变化。
第十二章 分光光度法
3、吸光系数和摩尔吸光系数
(1)吸光系数a 当c用g/L表示,b用cm表示时,K用a表示,称为吸光 系数,单位为 L· -1· -1 ,则: g cm A=abc (2)摩尔吸光系数ε 当c用mol·-1表示,b用cm表示时,K用ε表示,称为摩 L 尔吸光系数,单位为L· -1· -1。 mol cm A =εb c
紫外分光光度法:吸收光波长范围200400 nm
(近紫外区) ,可用于结构鉴定和定量分析。
可见分光光度法:吸收光波长范围400750 nm ,
主要用于有色物质的定量分析。
第十二章 分光光度法
吸光光度法的特点
吸光光度法主要应用于测定试样中微量组分 的含量,所以与化学分析法相比,其特点是: 1.灵敏度高,吸光光度法常用于测定物质中的适用于微 量分析(0.001~0.0001%)下限为10-5 ∼10-6 mol/L。 2.准确度较高,相对误差为2% ∼ 5%。由于光度法多是 用来测定微量组分的,故由此引出的绝对误差并不大, 完全能够满足微量组分的测定要求。 3.快速简便,一般只经过显色和测量吸光度两个步骤 4.应用广泛,几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可 直接或间接地用吸光光度法测定。例如生物体内微量组 分的测定、药物分析、环境及卫生分析等。
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第十二章 分光光度法
2、显色反应条件不同引起的误差
显色反应的条件,如溶液的酸度、显色温 度、显色剂的用量、显色时间和加入试剂的顺 序等,对显色反应都有一定的影响。
3、仪器误差
仪器的测量误差属于偶然误差。
无机及分析化学课程
![无机及分析化学课程](https://img.taocdn.com/s3/m/78969de7524de518964b7d57.png)
《无机及分析化学》课程教学大纲课程名称:无机及分析化学英文名称:Inorganic and Analytical Chemistry总学时:92 理论学时:92 实验学时:另设总学分:5一、课程的性质、目的及任务无机及分析化学课程是高等工业学校化工、轻工、食品科学和工程、生物化学与生物工程、材料科学、应用化学等有关专业及农林医等院校相近专业必修的第一门化学基础课。
它是培养上述几类专业工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分,同时也是后继化学课程的基础。
本课程的基本任务,是通过课堂讲授,并与无机及分析化学实验课程密切结合,使学生掌握物质结构的基础理论、化学反应的基本原理及其应用、元素化学的基本知识、化学分析的基本原理与方法,培养学生运用无机及分析化学的理论去解决一般无机及分析化学问题的能力,初步具有查阅和自学一般无机及分析化学书刊、选择正确的分析测试方法,以及正确判断、表达分析测试结果的能力,为解决工农业生产与科学研究的实际问题打下一定的基础。
二、课程教学基本要求1.物质结构初步了解原子能级、波粒二象性、原子轨道(波函数)和电子云等原子核电子运动的近代概念,熟悉四个量子数对核外电子运动状态的描述,熟悉s、p、d原子轨道的形状和伸展方向,掌握原子核外电子分布的一般规律及主族元素、过渡元素价电子层结构的特征。
会从原子半径、电子层构型和有效核电荷来了解元素的性质,熟悉电离能、电子亲合能、电负性的周期性变化。
从价键理论理解化学键的形成、特性(方向性、饱和性)和类型(σ键、π键)。
熟悉杂化轨道类型(sp、sp2、sp3、dsp2、d2sp3、sp3d2)与分子或离子构型的关系,了解分子轨道的概念,并用以说明一些物质的稳定性及磁性。
从自由电子概念理解金属键的形成和特性(无方向性、无饱和性)。
用金属键说明金属的共性(光泽、延展性、导电和导热性)。
理解不同类型晶体的特性。
熟悉三种典型离子晶体的结构特征,理解晶格能对离子化合物熔点、硬度的影响。
分析化学课件紫外可见光分光光度法
![分析化学课件紫外可见光分光光度法](https://img.taocdn.com/s3/m/e6d626780166f5335a8102d276a20029bd646337.png)
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
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3。物质对光的选择性吸收及吸收曲线
吸收与结构有关。溶液呈现不同的颜色是由溶
液中的质点(离子或分子)对不同波长的光具 有选择性吸收而引起的。当白光通过某一有色 溶液时,该溶液会选择性地吸收某些波长的光 而让未被吸收的光透射过,即溶液呈现透射光 的颜色,亦即呈现的是它吸收光的互补光的颜 色。例如,KMnO4溶液选择吸收了白光中的绿 色(500~560nm)光,与绿色光互补的紫色光因未 被吸收而透过溶液,所以KMnO4溶液呈现紫色 。
一。光的基本性质
光的传播速度: C=λ×ν
c-真空中光速 2.99792458×108m/s
λ-波长,单位 nm
ν-频率,单位:Hz
3
与物质作用 电场向量 Y
Z 磁场向量
X 传播方向
4
光量子,具有能量。
E h
Ehc
h-普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s
-频率
E-光量子具有的能量
max= 660 nm
二聚体
max= 610 nm
(nm) 二聚体的生成 破坏了A与c的 线性关系
28
4 朗伯-比尔定律的分析应用
溶液浓度的测定 A
A= bc
A~c
工作曲线法
0.8
0.6
*
0.4
0.2
0
0 1 2 3 4 mg/ml
29
5。吸光度的测量与吸光度的加和性 A = A1 + A2 + … +An
• 消除干扰和吸收池不 匹配引起的误差
45
三。分光光度计的主要部件
全国硕士研究生招生考试农学门类联考化学题库[章节题库](无机及分析化学 分光光度法)【圣才出品】
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第10章 分光光度法一、单项选择题1.吸光度和透光度的关系是()。
A.B .C .D .【答案】B2.下列说法正确的是( )。
A .随溶液浓度增大,最大吸收波长变长B .在保持入射光波长、液层厚度不变条件下,溶液浓度变小,其吸光度变小C .改变入射光波长,摩尔吸光系数不会改变D .液层厚度加倍,溶液的摩尔吸光系数也加倍【答案】B【解析】A 项,溶液的最大吸收波长与溶液浓度无关。
CD 两项,摩尔吸光系数会随入射光波长改变而改变,与液层厚度无关。
B 项,由朗伯-比尔定律可知,当一束平行单色光垂直照射通过均匀无散射的溶液时,溶液的吸光度与吸光物质的浓度、液层厚度成正比。
3.用可见吸光度法测定溶液浓度时,应选择的入射光颜色是()。
A.橙色B .绿色C.青色D.红色【答案】B【解析】溶液显示颜色是因为选择性的吸收了可见光区某波长的光,则该溶液即显示被吸收光的互补色。
溶液呈现紫红色,是因为吸收了绿色的波,因此选用绿色的入射光。
4.吸光光度法测定时,首先需做空白实验,调节仪器显示T=100%,目的是()。
A.测定入射光强度B.检查仪器的稳定性C.避免杂色光的影响D.选择入射光波长【答案】A5.光吸收曲线可以用于定性分析,是因为吸收曲线()。
A.只有一个吸收峰B.不与其他物质的吸收曲线相交C .形状与物质结构相关D .形状与浓度无关【答案】C【解析】吸收曲线与物质的结构性质有关决定了光吸收曲线可以用于定性分析。
光吸收曲线与浓度有关。
6.符合光吸收定律的有色溶液,稀释后,其最大吸收波长的位置( )。
A .向长波方向移动B .向短波方向移动C .不移动,但吸光度降低D .不移动,但吸光度增大【答案】C【解析】吸收曲线与物质的结构性质有关,最大吸收波长的位置由物质本身决定,与浓度无关。
7.某试液用1cm 比色皿测定时T =60%,若改用2cm 比色皿测量,则A 和T 分别是( )。
A .0.44%和36%B .0.22%和36%C .0.44%和30%D .0.44%和l2%【答案】A【解析】根据公式和分别计算。
无机及分析化学——分光光度法
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四、物质颜色的本质
物质对光的选择性吸收与物质内部结构有密切关系。物质
剂化作用或离解或异构化都会引起偏离朗伯比耳定律。 Cr2O72-(橙色)+H2O=2CrO42- (黄色) +2H+ 3、入射光的非单色性。一般分光光度计失光系统获得的不
并非严格的单色光,而是有一定半宽度的复合光。
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二、偏离朗伯-比耳定律的原因(2/2)
现假定入射光为λ1和λ2的两单色光组成的复合光。则有
1、光源:W灯(波长320~2500nm);氢灯(波长180~ 375nm) 同时应包括稳压电源,以保证光强一致。
2、单色器:最简单的是滤色片,已不常用。现主要有二类 (1)棱镜:入射狭缝-准直透镜-棱镜-聚焦透镜-出射狭缝
◎→○→△→○→◎ 单色光纯度常用半宽度表示,棱镜分光可得10nm左右。 玻璃棱镜可透过350~3200nm的光 石英棱镜可透过185~4000nm的光 (2)光栅:这是由不的干涉和衍射原理制成的色散器件,
第十八章 分光光度法
本章主要内容
第一节、分光光度法概论 第二节、朗伯-比耳定律 第三节、紫外-可见分光光度计 第四节、显色反应及显色条件 第一节主要内容
一、一般分析过程及特点 二、物质对光的选择性吸收 三、物质呈现颜色的本质
返回
一、一般分析过程及特点
吸光度 A lg I0 K"C It
3、朗伯-比耳定律
吸光度 A lg I0 KbC b C 其中:C为溶液浓I度t (mol/L),
无机及分析化学第九章分光光度计
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应相同的条件,不加入试样,同样加入试剂和溶剂作
为参比溶液。
4. 平行操作参比
用不含被测组分的试样,在相同的条件下与被测试样 同时进行处理,由此得到平行操作参比溶液。
紫外-可见吸收光谱的应用
紫外-可见吸收光谱除主要可用于物质的定量分析外, 还可以用于物质的定性分析、纯度鉴定、结构分析。
紫外-可见分光光度法的特点
(3)光程的不一致性
光源不是点光源,比色皿光径长度不一致,光学元件 的缺陷引起的多次反射等,均造成光径不一致,从而与定 律偏离。
影响紫外-可见吸收光谱的因素
物质的吸收光谱与测定条件有密切的关系。 测定条件(温度、溶剂极性、pH等)不同, 吸收光谱的形状、吸收峰的位置、吸收强度
等都可能发生变化。
1.温度 在室温范围内,温度对吸收光谱的影响不大。
信号显示系统
常用的信号显示装置有直读检流计,电位调 节指零装置,以及自动记录和数字显示装置等。
紫外-可见分光光度计的类型 按其光学系统可分为单波长分光光度计
和双波长分光光度计。
1、单波长单光束紫外可见分光光度计
只有一束单色光、一只比色皿、一只光电转换器
一般适用于待测溶液随时间的变化没有明显的变化, 单光束的缺点:不能抵消因杂散光、光源波动、电 子学的噪声等对测试结果的影响
紫外可见分光光度计
目录
紫外-可见吸收光谱
朗伯-比耳定律
紫外-可见分光光度计
分析条件的选择
测定方法
紫外分光光度计
比色皿
紫外-可见分光光度法( UV-VIS)
它是利用物质的分子或离子对某一波长范围的
光的吸收作用,对物质进行定性分析、定量分
析及结构分析
所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定
分析化学:第十一章 紫外-可见分光光度法
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2、吸收光谱 M h 吸收辐射能量 M * 吸收光谱
基态 光
激发态
✓例:原子吸收光谱,分子吸收光谱
* 原子吸收光谱 Atomic absorption spectrum
当辐射光通过原子蒸汽时,若入射辐射的频率等于原子中的电子由基
态跃迁到激发态的能量,就可能被基态原子所吸收。为线状光谱(Line spectrum,狭窄谱线组成 )。
特性而建立的分析方法。
可见分光光度法
根据测定时所选用的光源 紫外分光光度法
红外分光光度法
目视比色法
系列标样 Cs
C2s
C3s
C4s
C5s
Cx 比较颜色深浅
三、目视比色法(colorimetry)和吸光光度法的特点
1、灵敏度高。常用于测定试样中质量分数为1%~10-5的微量组 分,甚至可测定低至质量分数为10-6~10-8的痕量组分。 2、 准确度较高。目视比色法的相对误差为5%~10%,吸光光度 法为2%~5%。 3、应用广泛。几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可以直接或 间接地用目视比色法或吸光光度法进行测定。
5
4
1——末断吸收 4——波谷
2——最大吸收峰 5——次吸收峰
入
3——肩峰
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。
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
ca:g·L-1
Molar Absorptivity A c b
K a 吸光系数, L ·g –1 ·cm -1
分析化学 第八章-分光光度法
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∆E = E2 − E1 = hν
不同的物质由于其结构不同而具有不同的量子 化能级,其能量差也不相同,物质对光的吸收 具有选择性。
16
吸收曲线(吸收光谱): 测量溶液对不同波长光的吸收,以波长为横坐
标,吸光度为纵坐标作图,得到吸收曲线。 描述了物质对不同波长光的吸收能力。
吸收曲线
A ~ λ (nm) 最大吸收波长:λmax
17
同一浓度,不同物质 不同浓度,同一物质
18
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。 (2)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。也是定量分析中选择入射 光波长的重要依据。 (3)不同浓度的同一种物质,其吸收曲线形状相似。 在某一定波长下吸光度有差异,在λmax处吸光度的差 异最大,测定最灵敏,可用于物质定量分析。
3. 双波长型
λ1 λ2
通过波长选择可校正背景吸收:消除吸收光谱重 叠干扰,适合于混浊液和多组分分析。
只使用一个吸收池:参比溶液即被测溶液,避免 单波长法中因两种溶液组成、均匀性差异及吸收 池差异所引入的误差。
41
8.3 显色反应及显色条件的选择
1. 显色反应的选择 2. 显色剂 3. 显色条件的选择
吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数;
不随浓度和光程长度的改变而改变。在温度和 波长等条件一定时,ε 仅与吸光物质本身的性质 有关;
可作为定性鉴定的参数;
同一吸光物质在不同波长下的ε不同。在λmax处 的ε常以εmax表示。εmax越大,该物质的吸光能力 越强,用光度法测定该物质的灵敏度越高。
分子内部三种 运动形式
电子相对于原子核的 运动
原子核在其平衡位置 附近的相对振动
无机及分析化学课件 第12章
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将不同波长的单色光依次通过一定的有溶液, 分别测出对各种波长的光的吸收程度(用A表 示),以波长为横坐标,吸光程度为纵坐标作图, 就得到吸收曲线,或者叫做吸收光谱曲线。
右图是四条不同浓度KMnO4溶 液的光吸收曲线 . 可以看出 , 在 可见光范围内 ,KMnO 4 溶液对 波长 525nm 附近的绿色光有最 大吸收,而对紫色和红色光则吸 收很少.光吸收程度最大处的波 长 , 称为最大吸收波长 , 常用 λ 最 大 或 λ max 表示 , 任何可见光区内 溶液的颜色主要是由这个数值 决定的.在正常情况下,选
A kbc
cx
c
3. 仪器 可见分光光度计
紫外-可见分光光度计
12.4 显色反应与显色条件 12.4.1 分光光度法对显色反应的要求 1. 选择性好:显色剂尽可能不要与溶液中其他共存 离子显色,如果显色则要消除干扰。 2. 灵敏度高。 3. 显色产物应具有固定的组成,符合一定的化学式. 4. 显色产物的化学性质应该稳定。 5. 显色产物与显色剂之间的颜色差别要大。 12.4.2 显色条件 1.显色剂用量: 吸光度A与显色剂用 量 cR的关系曲线如图 所示.选择曲线变化平 坦处作为显色条件。
I0 1 A lg lg T It
朗伯(Lambert)和比耳(beer)分别于1760年和 1852年研究了光的吸收与有色溶液按层的厚度 及溶液浓度的定量关系,奠定了分光光度分析 法的理论基础。 1. 朗伯定律 -dI=k1Idb lgI0/I=K2b 2. 比耳定律 -dI=k3Idc lgI0/I=K4c
紫外
可见 红外 微波
1015~7.5×1014 7.5×1014~4.0×101
4
200~400nm
400~750nm 0.75~2.5μm 2.5~1000μm 0.1~100
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广泛地应用于紫外光、可见光、红外光区的吸收测量。
(2)摩尔吸光系数ε的特性
吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数,不随 浓度c和光程长度b的改变而改变。 在温度和波长等条件一定时,ε 仅与吸收物质本身的
性质有关。
可作为定性鉴定的参数。 同一吸收物质在不同波长下的ε 值是不同的。 在最大吸收波长λ max处的摩尔吸光系数,常以ε 示。
光的互补:蓝 黄
对于固体物质:
当日光(复合光)照射到物质上时,如果 物质对各种波长的光完全吸收则呈现黑色; 如果完全反射则呈现白色;如果对各种波 长的光均匀吸收则呈现灰色。 各种物质的颜色(透过光)与吸收光 颜色的互补关系列于下表中:
物质颜色与吸收光颜色和波长的关系
物质颜色 (互补色)
黄绿 黄
③不同物质,它们的吸收曲线形状和λ max则都不同。
c4
c3
c2 c1
④吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的依据
a.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=508nm处吸光度A 的差异 最大。 图10-3 邻菲罗啉络铁(Ⅱ)离子 此特性可作为物质定量分析的重 要依据。 所以测定最灵敏。
吸 颜 色
紫 蓝
收
光 波 长(nm)
400~450 450~480
橙
红 紫红 紫 蓝 绿蓝
绿蓝
蓝绿 绿 黄绿 黄 橙
480~490
490~500 500~560 560~580 580~600 600~650
蓝绿
红
650~750
(2)吸收曲线 M + h M* 基态 激发态 E1 (△E) E2 E = E2 - E1 = h :
•
I0:入射光强度; It:透过光强度
二者的结合称为:
•朗伯—比耳定律,其数学表达式为:
•
A=lg(I0/It)= εb c
b:液层厚度(光程长度),通常以cm为单位;
c:溶液的摩尔浓度,单位mol· L-1; ε:摩尔吸光系数,单位L· mol-1· cm-1;
式中A:吸光度,描述溶液对光的吸收程度;
或: A=lg(I0/It)= a b c
c:溶液的浓度,单位g· L-1
a:吸光系数,单位L· g-1· cm-1
• a与ε 的关系为:a =ε光透过溶液的程度
T = It/I0 吸光度A与透光度T的关系:
A=εb c = -lg T 朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定 的依据。
手机辐射有害健康
手机和脑瘤之间有联系别太“牵挂”手机了。 2008年06月16日 星期一 13:09 但最近美国《纽约时报》网站刊登的“专 家关于手机和肿瘤之间的辩论死灰复燃”的文章, 不禁又让人揪心起来;参议员爱德华· 肯尼迪被诊 断患有脑癌,专家们一致认为使用手机和这种脑 瘤之间有联系。 别以为现在还没有发现脑瘤,就说明天下太 平,“从开始频繁地使用手机到被诊断为脑肿瘤, 大约需要10至20年。”神经外科专家这样预测。 /dlkate/blog/item/e6e98f1f047d60cda6 866901.html
若被照 射的是均匀 溶液,则光 的散射可以 忽略。
溶液对光的作用
例如: KMnO4溶液强烈地吸收黄绿色的光,对 其他颜色的光吸收很少或不吸收,所以溶液 呈现紫红色。(黄绿色与紫红色互补) 又如: CuSO4溶液强烈地吸收黄色的光,所 以溶液呈现蓝色。
若溶液对白光中各 种颜色的光都不吸收, 则溶液为透明无色; 反之则呈黑色。
概 述
吸光光度法是以物质对光的选择性吸收
为基础的分析方法。
所用的仪器为分光光度计(又称为分光
光度法)。
根据物质所吸收光的波长范围不同,吸
光光度法又有紫外、可见及红外分光光度分
析法。
本章重点讨论可见分光光度法。
10.1 可见光分光光度法的基本原理
10.1.1 物质对光的选择性吸收与物质的颜色
10.1.2 光吸收的基本定律
不同浓度时的吸收曲线
b.在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大,
10.1.2 光的吸收定律
(1)朗伯—比耳定律
• 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729 年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度 的关系。A∝b • 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和 吸收物浓度之间也具有类似的关系。A∝c
max表
ε
max表明了该吸收物质最大限度的吸光能力,
也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。
吸光系数a(L· g-1· cm-1)相当于浓度为1g/L,
液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。 ε max越大表明该物质的吸光能力越强,用光度 法测定该物质的灵敏度越高。ε >105:超高灵敏;
在可见光中
若两种颜色的光按
适当的强度比例混合后组
成白光,则这两种有色光 称为互补色。 如图所示,成直线关系的
两种光可混合组成白光。
有色光的互补关系
物质之所以呈现不同的颜色,是与它对互 补色光的选择性吸收有关。
(1)物质对光的选择性吸收 当光束照射到某物质或溶液时,某些波长的 光被溶液吸收。另一些波长的光不被吸收,产生 反射、散射或透过溶液。溶液的颜色由透过光的 波长所决定。
10.1.3 偏离朗伯-比尔定律的原因*
10.1.1 物质对光的选择性吸收与物质的颜色
光波是一种电磁波。
电磁波包括无线电波、微波、红外光、可见光、 紫外光、X射线、γ 射线等。 可见光只是电磁波中一个很小的波段。 人眼能感觉的波长在400~750nm,为可见光区。 不同波长的可见光使人们感觉为不同的颜色。 具有单一波长的光称为单色光。 白光(日光):是由各种单色光组成的复合光, 当日光通过三棱镜时被分解为七色光(光的色散):
M + 热
M + 荧光或磷光
量子化 、选择性吸收;
用不同波长的单色光 照射,测其吸光度A; 以波长为横坐标, A为 纵坐标作出吸收曲线;
找到最大吸收波长 max。
邻菲罗啉络铁(Ⅱ)离子
吸收曲线
吸收曲线的特点:
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大吸收波长λ max ②不同浓度的同一种物质,其吸收曲线形状相似λ max 不变(图中:c1< c2 < c3 < c4)。