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第三章紫外可见第三次课第1页，本讲稿共46页一、仪器测量条件的选择一、仪器测量条件的选择 任何光度计都有一定的测量误差，这是由于光源不任何光度计都有一定的测量误差，这是由于光源不稳定、实验条件的偶然变动、读数不准确等因素造成的。稳定、实验条件的偶然变动、读数不准确等因素造成的。这些因素对于试样的测定结果影响较大，特别时当试样这些因素对于试样的测定结果影响较大，特别时当试样浓度较大或较小时。因此要选用适宜的吸光度范围，以浓度较大或较小时。因此要选用适宜的吸光度范围，以使测量的结果的误差尽量减小。使测量的结果的误差尽量减小。第2页，本讲稿共46页 根据根据LamberertBeer定律定律微分后，得微分后，得或或(3.13)将式（将式（3.13）代入）代入LamberertBeer定律，则测定结果的相对误差为定律，则测定结果的相对误差为(3.14)第3页，本讲稿共46页要使测定结果的相对误差要使测定结果的相对误差(c/c)最小，对最小，对T求导数应有一求导数应有一极小值，即：极小值，即：lgT0.4343或或T36.8%即当吸光度即当吸光度A0.434时，吸光度测量误差最小。如果光时，吸光度测量误差最小。如果光度计读数误差为度计读数误差为1，若要求浓度测量的相对误差小于，若要求浓度测量的相对误差小于5，则待测溶液的透射比应选在则待测溶液的透射比应选在7010%范围内，吸光度为范围内，吸光度为0.151.00。实际工作中，可通过调节待测溶液的浓度，选用适。实际工作中，可通过调节待测溶液的浓度，选用适当厚度的吸收池等方式使透射比当厚度的吸收池等方式使透射比T（或吸光度（或吸光度A）落在此区间）落在此区间内。内。第4页，本讲稿共46页二、反应条件的选择二、反应条件的选择（一）显色反应（一）显色反应1、概念、概念选用适当的试剂，与待测离子反应生成对紫外或可见光有较大吸收选用适当的试剂，与待测离子反应生成对紫外或可见光有较大吸收的物质再行测定。的物质再行测定。2、显色反应满足的要求、显色反应满足的要求a、反应的生成物必须在、反应的生成物必须在紫外、可见光区紫外、可见光区有较强的有较强的吸光能力吸光能力，即摩，即摩尔吸光系数较大，反应有较高的选择性；尔吸光系数较大，反应有较高的选择性；b、反应生成物应当、反应生成物应当组成恒定、稳定性好组成恒定、稳定性好，显色条件易于控制等，显色条件易于控制等，这样才能保证测量结果有良好的重现性；这样才能保证测量结果有良好的重现性；c、对照性要好，显色剂与有色配合物的、对照性要好，显色剂与有色配合物的max的差别的差别要在要在60nm以上。以上。第5页，本讲稿共46页（二）影响显色反应的因素（二）影响显色反应的因素1、显色剂的用量、显色剂的用量 生成配位化合物的显色反应可用下式表示生成配位化合物的显色反应可用下式表示(3.16)式中：式中：M代表金属离子，代表金属离子，R为显色剂，为显色剂，n为配合物的累积稳定常为配合物的累积稳定常数。数。第6页，本讲稿共46页由式由式3.16可见，当可见，当R固定时，从固定时，从M转化城转化城MRn的转化率不发生的转化率不发生变化。变化。对稳定性好的（即对稳定性好的（即n大）配合物，只要显色剂过量，显色反大）配合物，只要显色剂过量，显色反应既能定量进行。而对不稳定的配合物或可行成逐级配合物时，应既能定量进行。而对不稳定的配合物或可行成逐级配合物时，显色剂用量要过量很多或必须严格控制。显色剂用量要过量很多或必须严格控制。例如，以例如，以SCN-作显色剂测定钼时，要求生成红色的作显色剂测定钼时，要求生成红色的Mo(SCN)5配配合物进行测定，合物进行测定，但但SCN-浓度过高时，由于会生成浅红色的浓度过高时，由于会生成浅红色的Mo(SCN)6配合物而使吸光度降低。配合物而使吸光度降低。显色剂的用量可通过实验确定，作吸光度显色剂浓度变化曲线，显色剂的用量可通过实验确定，作吸光度显色剂浓度变化曲线，选恒定吸光度值时的显色剂用量。选恒定吸光度值时的显色剂用量。第7页，本讲稿共46页2、溶液酸度的影响、溶液酸度的影响多数显色剂都是有机弱碱或弱酸，介质的酸度会直接影多数显色剂都是有机弱碱或弱酸，介质的酸度会直接影响显色剂的离解程度，从而影响显色反应的完全程度。溶液响显色剂的离解程度，从而影响显色反应的完全程度。溶液酸度的影响表现在许多方面。酸度的影响表现在许多方面。（1）pH的不同，可形成具有不同配位数、不同颜色的配合物。的不同，可形成具有不同配位数、不同颜色的配合物。Fe()可与水杨酸在不同可与水杨酸在不同pH生成组成配比不同的配合物。生成组成配比不同的配合物。pH范围范围配合物组成配合物组成颜颜 色色 主成分吸收主成分吸收与纯品比较，与纯品比较，EE，光谱变形，光谱变形第22页，本讲稿共46页2 计算不饱和有机化合物计算不饱和有机化合物max的经验规则的经验规则1)伍德沃德伍德沃德(Woodward-Fieser)规则规则适用于共轭烯烃适用于共轭烯烃(不多于四个双键不多于四个双键)、共轭烯酮类化合物共轭烯酮类化合物*跃迁吸收峰跃迁吸收峰max的计算。的计算。P39 表表3-5，表表3-6第23页，本讲稿共46页共轭烯烃共轭烯烃例例1异环二烯基数异环二烯基数:214环外双键环外双键52，3，5位烷基取代位烷基取代45计算计算：239 nm第24页，本讲稿共46页 例：水芹烯有两种异构体，经其他方法测定其结构为例：水芹烯有两种异构体，经其他方法测定其结构为A及及B。其紫外光谱：其紫外光谱：体的体的max为为268 nm(max为为2500)，体的体的max为为229 nm(max为为900)。试问。试问A及及B何者为何者为体，何者为体，何者为体？体？基数基数214环外双键环外双键5烷基取代烷基取代25计算计算229 nmA体体基数基数253烷基取代烷基取代35计算计算268nmB体体第25页，本讲稿共46页、不饱和羰基化合物不饱和羰基化合物基数基数215增加一个共轭双键增加一个共轭双键39同环二烯同环二烯30环外双键环外双键5取代烷基取代烷基10取代烷基取代烷基18计算计算317 nm第26页，本讲稿共46页2)斯科特斯科特(Scott)规则规则适用于芳香族羰基取代衍生物适用于芳香族羰基取代衍生物max的计算的计算测定测定：288nm基数基数230对位氨基对位氨基58计算计算288第27页，本讲稿共46页二、二、结构分析结构分析1 判别顺反异构体判别顺反异构体（反式异构体空间位阻小，共轭程度较高，其（反式异构体空间位阻小，共轭程度较高，其maxmax和和maxmax大大于顺式异构体于顺式异构体）顺式顺式max=280nm max=13500反式反式max=295nm max=27000第28页，本讲稿共46页2判别互变异构体判别互变异构体（一般共轭体系的（一般共轭体系的max和和max大于非共轭体系大于非共轭体系）酮式酮式:max=243nm,max=16烯醇式烯醇式:max=272nm,max=16000第29页，本讲稿共46页三、定量分析三、定量分析（一）单组分的定量方法1吸光系数法 2标准曲线法 3对照法：外标一点法第30页，本讲稿共46页续前1吸光系数法（绝对法）吸光系数法（绝对法）第31页，本讲稿共46页练习例：维生素B12 的水溶液在361nm处的百分吸光系数为207，用1cm比色池测得某维生素B12溶液的吸光度是0.414，求该溶液的浓度解：第32页，本讲稿共46页练习例：精密称取B12样品25.0mg，用水溶液配成100ml。精密吸取10.00ml，又置100ml容量瓶中，加水至刻度。取此溶液在1cm的吸收池中，于361nm处测定吸光度为0.507，求B12的百分含量？解：第33页，本讲稿共46页练习例：解：第34页，本讲稿共46页续前续前2标准曲线法标准曲线法第35页，本讲稿共46页示例 芦丁含量测定0.710mg/25mL0.710mg/25mL第36页，本讲稿共46页续前3对照法：外标一点法对照法：外标一点法注：当样品溶液与标准品溶液的注：当样品溶液与标准品溶液的稀释倍数相同时稀释倍数相同时第37页，本讲稿共46页练习例：维生素B12的含量测定 精密吸取B12注射液2.50mL，加水稀释至10.00mL；另配制对照液，精密称定对照品25.00mg，加水稀释至1000mL。在361nm处，用1cm吸收池，分别测定吸光度为0.508和0.518，求B12注射液注射液的浓度以及标示量的百分含量（该B12注射液的标示量为100g/mL）解：1 1）对照法）对照法 第38页，本讲稿共46页练习2）吸光系数法 第39页，本讲稿共46页2、多组分定量方法多组分定量方法1)解联立方程组解联立方程组第40页，本讲稿共46页ab(270 nm)两个基本条件两个基本条件:选定的两个波长下干扰组分具有等吸收点选定的两个波长下干扰组分具有等吸收点选定的两个波长下待测组分的吸光度差值应足够大选定的两个波长下待测组分的吸光度差值应足够大2)双波长等吸收分光光度法双波长等吸收分光光度法第41页，本讲稿共46页A标准曲线标准曲线第42页，本讲稿共46页练习解：1 1取咖啡酸，在取咖啡酸，在165165干燥至恒重，精密称取干燥至恒重，精密称取10.00mg10.00mg，加少量，加少量 乙醇溶解，转移至乙醇溶解，转移至200mL200mL容量瓶中，加水至刻度线，取此溶容量瓶中，加水至刻度线，取此溶 液液5.00mL5.00mL，置于，置于50mL50mL容量瓶中，加容量瓶中，加6mol/L6mol/L的的HCL 4mLHCL 4mL，加，加 水至刻度线。取此溶液于水至刻度线。取此溶液于1cm1cm比色池中，在比色池中，在323nm323nm处测定吸处测定吸 光度为光度为0.4630.463，已知该波长处的，已知该波长处的 ，求咖啡酸百分，求咖啡酸百分 含量含量第43页，本讲稿共46页练习解：2 2精密称取精密称取0.0500g0.0500g样品，置于样品，置于250mL250mL容量瓶中，加入容量瓶中，加入 0.02mol/L HCL0.02mol/L HCL溶解，稀释至刻度。准确吸取溶解，稀释至刻度。准确吸取2mL2mL，稀释至，稀释至 100mL100mL。以。以0.02mol/L HCL0.02mol/L HCL为空白为空白,在在263nm263nm处用处用1cm1cm吸收池吸收池 测定透光率为测定透光率为41.7%41.7%，其摩尔吸光系数为，其摩尔吸光系数为1200012000，被测物分，被测物分 子 量 为子 量 为100.0100.0，试 计 算，试 计 算263nm263nm处处 和样品的百分含量。和样品的百分含量。第44页，本讲稿共46页四、配合物组成及其稳定常数的测定四、配合物组成及其稳定常数的测定五、酸碱离解常数的测定五、酸碱离解常数的测定第45页，本讲稿共46页本章需要掌握的内容本章需要掌握的内容本章需要掌握的内容本章需要掌握的内容名词解释：名词解释：名词解释：名词解释：红移效应、蓝移效应、生色团、助色团、标准曲线、工作曲线红移效应、蓝移效应、生色团、助色团、标准曲线、工作曲线红移效应、蓝移效应、生色团、助色团、标准曲线、工作曲线红移效应、蓝移效应、生色团、助色团、标准曲线、工作曲线填空题：填空题：填空题：填空题：1 1、分子外层电子的分子轨道可以分为哪几种、分子外层电子的分子轨道可以分为哪几种、分子外层电子的分子轨道可以分为哪几种、分子外层电子的分子轨道可以分为哪几种?22、它可能产生哪几种类型的跃迁、它可能产生哪几种类型的跃迁、它可能产生哪几种类型的跃迁、它可能产生哪几种类型的跃迁?33、单色器的组件有那些？、单色器的组件有那些？、单色器的组件有那些？、单色器的组件有那些？填图题：填图题：填图题：填图题：1 1、*、*、*和和和和*跃迁在产生的波长和摩尔吸收系跃迁在产生的波长和摩尔吸收系跃迁在产生的波长和摩尔吸收系跃迁在产生的波长和摩尔吸收系数的规律？数的规律？数的规律？数的规律？2 2、紫外可见分光光度计的光路图及主要部件？紫外可见分光光度计的光路图及主要部件？紫外可见分光光度计的光路图及主要部件？紫外可见分光光度计的光路图及主要部件？3 3、几种光检测器之比较？几种光检测器之比较？几种光检测器之比较？几种光检测器之比较？简答题：简答题：简答题：简答题：1 1、偏离比尔偏离比尔偏离比尔偏离比尔-朗伯定律的原因？朗伯定律的原因？朗伯定律的原因？朗伯定律的原因？2 2、紫外可见分光光度计中常用光源的种类及其特点？紫外可见分光光度计中常用光源的种类及其特点？紫外可见分光光度计中常用光源的种类及其特点？紫外可见分光光度计中常用光源的种类及其特点？3 3、样品池如何选择？样品池如何选择？样品池如何选择？样品池如何选择？计算题：计算题：计算题：计算题：1 1、吸光度与透光率的转换？吸光度与透光率的转换？吸光度与透光率的转换？吸光度与透光率的转换？2 2、单组份或多组份样品的比尔单组份或多组份样品的比尔单组份或多组份样品的比尔单组份或多组份样品的比尔-朗伯定律的计算？朗伯定律的计算？朗伯定律的计算？朗伯定律的计算？3 3、化合物的、化合物的、化合物的、化合物的maxmaxmaxmax计算计算计算计算问答题：问答题：问答题：问答题：1 1、紫外可见分析中仪器条件如何选择？、紫外可见分析中仪器条件如何选择？、紫外可见分析中仪器条件如何选择？、紫外可见分析中仪器条件如何选择？第46页，本讲稿共46页