5紫外可见吸收光谱法习题答案

紫外可见光谱习题答案

1.名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、生色团、助色团、红移、蓝移。

解答：吸光度：表示光束通过溶液时被吸收的程度。

透过率：表示透过光占入射光的比例。

吸光系数：与吸光物质性质及入射光波长有关的常数，是吸光物质的重要特征值。

生色团：分子中决定电子吸收带波长的原子团及相关的化学键。

助色团：本身不能显色但能够加强生色团显色能力的基团。

红移：有机化合物的吸收谱带因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长向长波方向移动、吸收强度增大的现象。

蓝移：有机化合物的吸收谱带因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长向短波方向移动、吸收强度减小的现象。

2.有机化合物的紫外吸收光谱的电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收

光谱有何特征？

解答：有机化合物的紫外吸收光谱的电子跃迁有4种，包括

n→π*、π→π*、n→σ*、和σ→σ*跃迁。

4种跃迁所需的能量大小顺序为：n→π*<π→π*

分子中具有特定的原子或原子团的化合物能够产生紫外吸收光谱

通过紫外吸收光谱能够了解吸收物质的性质与结构，通过吸收光谱的波长和吸光强度可以对许多有机化合物进行定性和定量。

3. Lambert-Beer定律的物理意义是什么？发生偏离的主要因素有哪些？

解答：Lambert-Beer定律揭示了当用一适当波长的单色光照射被吸收物质的溶液时，其吸光度与溶液的浓度和透光层厚度的乘积成正比。

发生偏离的主要因素有：入射光非单色光；溶液本身的化学因素，折射率变化以及散射等原因。

4. 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别如何变化？

答：最大吸收波长不变，吸光度增加。

5. 下列化合物中，(1) 一氯甲烷、 (2) 丙酮、(3) 1,3-丁二烯、(4) 甲醇，同时有 n→ *， → *， → *跃迁的化合物是？

答：(2) 丙酮

6. 是否可用紫外吸收光谱法区分沸点仅差 0.6℃的苯与环己烷，为什么?答：可以。苯环在紫外-可见区有其特征吸收，而环己烷在紫外-可见区没有吸收。

7. 简述紫外－可见分光光度计的主要部件、类型。

解答：紫外-可见分光光度计主要部件有：光源、单色器、吸收池、检测器以及记录显示系统。

目前分光光度计按波长范围分为紫外-可见和可见分光光度计；按照光路有单光束和双光束；按照单位时间内通过溶液的波长数分为单波长和双波长分光光度计。

8. 用双硫腙光度法测定Pb2+。Pb2+的浓度为0.08mg/50mL，用2cm比色皿在520nm处测得T=53%，求 。

解答：根据Lambert-Beer定律，A = -lg T = εcb，

又因为c =（0.08⨯10-3 g/207 g· mol-1）/0.05 L=7.7⨯10-6

= -lgT/cb = - lg0.53/（2⨯7.7⨯10-6）= 1.7⨯104 (L· mol-1· cm-1)

9. 含有Fe3+的某药物溶解后，加入显色剂KSCN溶液，生成红色配合物，用1.00cm吸收池在分光光度计420nm波长处测定，已知该配合物在上述条件下 值为1.8⨯104，如该药物含Fe3+约为0.5%，现欲配制50ml试液，为使测定相对误差最小，应称取该药多少克？

解答：因为当A = 0.434，测定相对误差最小，

所以，根据Lambert-Beer定律，c = A/εb

c = 0.434/1.8⨯104⨯1=2.4⨯10-5 (mol·L-1)

又因为（m⨯0.5%）g/56 g· mol-1 = 0.05L⨯2.4⨯10-5 mol·L-1

求得：m = 13.44 (mg)

10. 将2.481mg的某碱(BOH)的苦味酸(HA)盐溶于100ml乙醇中，在1cm的吸收池中测得其380nm处吸光度为0.598，已知苦味酸的摩尔质量为229，求该碱的摩尔质量。(已知其摩尔吸光系数 为2⨯104)

解答：根据Lambert-Beer定律，c = A/εb，

所以c = 0.598/2⨯104⨯1 = 2.99⨯10-5 (mol·L-1)

又因为该苦味酸的盐(BA)物质的量n = 2.99⨯10-6 mol，

所以BA的摩尔质量为M1 = 2.481⨯10-3 g/2.99⨯10-6 mo l= 829 g/mol

根据化学反应方程式：BOH + HA = BA + H2O，

求得BOH的分子量M=829-229+18=818

所以该碱的摩尔质量为818 g/mol。

11. 用分光光度法同时测定废液中MnO4-和Cr2O72-的含量，用1 cm比色皿在波长λ1 = 440 nm处测得水样吸光度A = 0.365, 在波长λ2 =545 nm处测得吸光度A = 0.682，请计算废液中MnO4-和Cr2O72-的摩尔浓度 （已知

Cr2O72-的ελ1 = 370，ελ2 = 11.0； MnO4-的ελ1 = 93.0，ελ2 = 2350）。

解：设MnO4-和Cr2O72-的摩尔浓度分别为C1和C2, 根据吸光度的加和性可得出

0.365 = 370 C1 + 93.0 C2

0.682 11.0 C1 + 2350 C2

解联立方程，得 C1 = 2.86 × 10-4 mol/L; C2 = 9.15 × 10-4 mol/L