波谱分析课后练习

第一章绪论

1、指出下列电磁辐射所在的光谱区（光速3.0×1010cm/s）

（1）波长588.9nm（2）波数400cm-1

（3）频率2.5×1013Hz（4）波长300nm

2、阐述波谱的产生

第二章：紫外吸收光谱法

一、选择

1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为

（1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm（4）670.7m

2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了

（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目

（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状

3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于

（1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大

（4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因

4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高

（1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π*

5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大

（1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷

6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是

（1）（2）（3）（4）

7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是

（1）（2）（3）（4）

二、解答及解析题

1.吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？

2.紫外吸收光谱有哪些基本特征？

3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？

4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性？

5.分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?

6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？

7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？它们与分子结构有什么关系？

8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素？

9.什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构或特征？

10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？

11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长？请解释其因。

12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。

13.pH对某些化合物的吸收带有一定的影响，例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移，而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么？羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化？

14.某些有机化合物，如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色，许多天然有机化合物也具有颜色，为什么？

15.六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外吸收光谱，请举几个例子比较之，并解释其原因。

16.紫外光谱定量分析方法主要有哪几种？各有什么特点？

17.摩尔吸光系数有什么物理意义？其值的大小与哪些因素有关？试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。

18.如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带，能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带？

19.紫外分光光度计主要由哪几部分所组成？它是怎样工作的？

20.计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以eV和kJ·mol-1为单位表示）。

21.计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。

22.已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带，其波长分别为189nm和280nm，分别属π→π*跃迁和n→π*跃迁，计算π，n，π* 轨道之间的能量差。

23.画出酮羰基的电子轨道（π，n，π*）能级图，如将酮溶于乙醇中，其能级和跃迁波长将发生什么变化？请在图上画出变化情况。

24.化合物A在紫外区有两个吸收带，用A的乙醇溶液测得吸收带波长λ1=256nm，λ2=305nm，而用A的己烷溶液测得吸收带波长为λ1=248nm、λ2=323nm，这两吸收带分别是何种电子跃迁所产生？A属哪一类化合物？

25.异丙叉丙酮可能存在两种异构体，它的紫外吸收光谱显示

(a)在λ=235nm有强吸收,ε=1.20×104,(b)在λ＞220nm区域无强吸收，请根据两吸收带数据写出异丙丙酮两种异构体的结构式。

26.某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=13×104 及λ=319nm，ε=50两个吸收带，此化合物中含有什么基团？有何电子跃迁？

27.1，2-二苯乙烯（）和肉桂酸（）这一类化合物，在一定条件下可能出现不同的K吸收带，试证明其原因。

28.乙酰丙酮在极性溶剂中的吸收带λ=277nm,ε=1.9×103,而在非极性溶剂中的吸收带λ=269nm,ε=1.21×104，请解释两吸收带的归属及变化的原因。

29.下列化合物的紫外吸收光谱可能出现什么吸收带？并请估计其吸收波长及摩尔吸光系数的范围。

（1）

（2）（3）

（4）

30.化合物A和B在环己烷中各有两个吸收带，A：λ1=210nm，ε1=1.6×104，λ2=330nm，ε2=37。B：λ1=190nm，ε=1.0×103，λ2=280nm，ε=25，判断化合物A和B各具有什么样结构？它们的吸收带是由何种跃迁所产生？

31.下列4种不饱和酮，已知它们的n→π*跃迁的K吸收带波长分别为225nm，237nm，349nm和267nm，请找出它们对应的化合物。（1）（2

（3）（4）

32.计算下列化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长（1）（2）

（3）33.推测下列二取代苯的K吸收带波长。

（1）（2）（3）（4）

34.已知化合物的分子式为C7H10O，可能具有α，β不饱和羰基结构,其K吸收带波长λ=257nm（乙醇中）,请确定其结构。

35.对甲胺基苯甲酸在不同溶剂中吸收带变化如下，请解释其原因。在乙醇中λ=288nm,ε=1.9×104 在乙醚中λ=277nm，ε=2.06×104在稀HCl中λ=230nm，ε=1.06×10436.某化合物的ε=2.45×105,计算浓度为2.50×10-6mol·L-1的乙醇溶液的透过率和吸光度（吸收池厚度1cm）。

37.已知氯苯在λ=265nm处的ε=1.22×104，现用2cm吸收池测得氯苯在己烷中的吸光度A=0.448，求氯苯的浓度。

38.将下列化合物按K吸收带波长大小次序排列起来，并证明排列的理由。