第十章紫外-可见分光光度法习题答案-秋

第十章 紫外－可见分光光度法

习 题 参考答案

2. Lambert-Beer 定律的物理意义是什么？为什么说Beer 定律只适用于单色光？浓度C 与吸光度A 线性关系发生偏离的主要因素有哪些？

答：Lambert-Beer 定律的物理意义是：当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c 及液层厚度l 成正比。

因为物质对不同的单色光选择吸收，具有不同的吸收能力，即吸收系数不同，导致吸光度与物质浓度不成正比关系。设被测物质对波长为λ1和λ1的两种光的吸光系数为E 1和E 2，经推导物质对这两种光的吸收度为：

02

01)(020112110log

I I I I cl E A cl

E E +⋅+-=- 可见非单色光吸收强弱与物质的浓度关系不确定，只有E 1＝E 2时吸光度与浓度的关系才符合比尔定律。

浓度C 与吸光度A 线性关系发生偏离的主要因素有：

（1）化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer 定律。

（2）光学因素：非单色光的影响，杂散光的影响及非平行光的影响。 （3）透光率测量误差：暗噪音与讯号噪音。

4．卡巴克洛的摩尔质量为236，将其配成每100ml 含0.4962mg 的溶液，盛于1cm 吸收池中，在λmax 为355nm 处测得A 值为0.557，试求其1%cm 1E 及ε值。

(1%cm 1E =1123，ε=2.65⨯104) 解：

4

%113

%11%

111065.2112310

2361011231104962.0557

.0⨯=⨯===⨯⨯==

∴=-cm cm cm E M Cl A E Cl E A εΘ

5．称取维生素C 0.05g 溶于100ml 的0.005mol/L 硫酸溶液中，再准确量取此溶液2.00ml 稀释至100ml ，取此溶液于1cm 吸收池中，在λmax 245nm 处测得A 值为0.551，求试样中维生素C 的百分含量。 （1%cm 1E 245nm=560） 解：

7．有一化合物在醇溶液中的λmax 为240nm ，其ε为1.7⨯104 ，摩尔质量为314.47。试问配制什么样浓度（g/100ml ）测定含量最为合适。

解：吸光度在0.2~0.7之间时由于透光率测得不准确而引起的浓度测定的相对误差较小。设l =1cm

g/100ml

103.1 ~ 107.3 :(g/100ml)

103.11

5417

.0(g/100ml) 107.315412

.0

54147

.31410107.110343241%11%

114%11----⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯=

⨯=∴==⨯⨯=⨯

=故最适宜浓度范围为上限下限C C l

E A C Cl E A M E cm cm cm Θε

8．金属离子M +与配合剂X -形成配合物MX ，其它种类配合物的形成可以忽略，在350nm 处MX 有强烈吸收，溶液中其它物质的吸收可以忽略不计。包含0.000500mol/L M +和0.200mol/L X -的溶液，在350nm 和1cm 比色皿中，测得吸光度为0.800；另一溶液由0.000500mol/L M +和0.0250mol/L X -组成，在同样条件下测得吸光度为0.640。设前一种溶液中所有M +均转化为配合物，而在第二种溶液种并不如此，试计算MX 的稳定常数。 解： M + + X - = MX 0.000500 0.200 0.000500

%4.98%10000100

.01084.9%100(g/100ml) 00100.000.21000500

.0)100/(1084.9560

551.04C C

4

%

11C C C %

11C =⨯⨯=⨯==⨯=⨯==⋅∴⋅⋅--样维维样维维维维又＝＝C C w C ml g l E A C l

C E A cm cm Θ

163

)000400.00250.0()000400.0000500.0(000400.0]][[][)

/(000400.011600640.0][MX 16001

000500.0800

.0 21=-⨯-===⨯=⨯==⨯=⨯=

∴=X M MX K L mol l A MX l C A Cl A MX MX 稳的浓度为：

的则在第二种溶液里生成εεεΘ

10．精密称取V B12对照品20mg ，加水准确稀释至1000ml ，将此溶液置厚度为1cm 的吸收池中，在λ＝361nm 处测得其吸收值为0.414，另有两个试样，一为V B12的原料药，精密称取20mg ，加水准确稀释至1000ml ，同样在l =1cm ，λ＝361nm 处测得其吸光度为0.400。一为V B12注射液，精密吸取1.00ml ，稀释至10.00ml ，同样测得其吸光度为0.518。试分别计算VB 12原料药及注射液的含量。 解：因为维生素B12对照品的取样量与稀释方法与原料药的相应操作完全相同

所以 %6.96100414

.0400

.0%10012％＝⨯=⨯=

s x VB A A w 对于注射液 )/250.0)/00

.100

.10100020414.0518.000.100.10C s ml mg ml mg A A C s （（注注=⨯⨯=⨯⨯=

11．有一A 和B 两化合物混合溶液，已知A 在波长282nm 和238nm 处的吸光系数1%cm 1E 值分别为720和270；而B 在上述两波长处吸光度相等。现把A 和B 混合液盛于1.0cm 吸收池中，测得λmax 282nm 处的吸光度为0.442；在λmax 238nm 处的吸光度为0.278，求A 化合物的浓度（mg/100ml ）。 解：

12．配制某弱酸的HCl 0.5mol/L 、NaOH 0.5mol/L 和邻苯二甲酸氢钾缓冲液（pH=4.00）的三种溶液，其浓度均为含该弱酸0.001g/100ml 。在λmax =590nm 处分别测出其吸光度如表。求该弱酸p K a 。

)

100/(364.0)100/(000364.0)270720(278.0442.0)(278

.0442.0238282238282238282238238238282282282ml mg ml g C C l

C E E A A A A A A A A A A a a

a a nm a nm a nm a nm

b a nm b a nm b nm a nm b a nm b nm a nm b a nm ==-=--=-=-=+==+=++++两式相减