分析測試中心習題

1、紫外可見吸收光譜習題、名詞解釋1. 比色分析法：利用比較待測溶液本身的顏色或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色的深淺來 測定溶液中待測物質(zhì)的濃度的方法就稱為比色分析法。2. 生色團和助色團：所謂生色團是指在200- 1000nn波長范圍內(nèi)產(chǎn)生特征吸收帶的 具有一個或多個不飽和鍵和未共用電子對的基團。所謂助色團是一些含有未共用電 子對的氧原子、氮原子或鹵素原子的基團。3. 紅移和藍移：由于取代基或溶劑的影響造成有機化合物結(jié)構(gòu)的變化，使吸收峰 向長波方向移動的現(xiàn)象稱為吸收峰“紅移”。由于取代基或溶劑的影響造成有機化 合物結(jié)構(gòu)的變化，使吸收峰向短波方向移動的現(xiàn)象稱為吸收峰“藍移”。4. 增色效應和減色效應：由于有

2、機化合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰摩爾吸光系數(shù)增加 的現(xiàn)象稱為增色效應。由于有機化合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰的摩爾吸光系數(shù)減小的 現(xiàn)象稱為減色效應。5. 溶劑效應：由于溶劑的極性不同引起某些化合物的吸收峰的波長、強度及形狀 產(chǎn)生變化，這種現(xiàn)象稱為溶劑效應。、填空1.朗伯定律是說明在一定條件下，光的吸收與光程 成正比：比爾定律是說明在一 定條件下，光的吸收與 濃度 成正比，二者合為一體稱為朗伯-比爾定律，其數(shù)學 表達式為A=Kba 2.摩爾吸光系數(shù)的單位是 L/ (mol - cm)，它表示物質(zhì)的濃度1mol/L ,液層厚度 為 込時，在一定波長下溶液的吸光度。常用符號 A表示。因此光的吸收定律的 表達式可

3、寫為 A=£ be。3.吸光度和透射比的關(guān)系是：A=-lgt4.用分光光度計測量由色配合物的濃度相對標準偏差最小時的吸光度為0.434產(chǎn)生吸收，在溶劑 。5.飽和碳氫化合物分子中只有亠鍵，只在真空紫外或遠紫外或深紫外 200-1000nm范圍內(nèi)不產(chǎn)生吸收峰，故此類化合物在紫外吸收光譜中常用來做6.在有機化合物中，常常因取代基的變更或溶劑的改變，使其吸收帶的最大吸收波長發(fā)生移動精選范本，供參考!向長波方向移動稱為.紅移_,向短波方向移動稱為藍移O答：.減小儀器誤差。7對于紫外及可見分光光度計，在可見光區(qū)可以用玻璃吸收池，而紫外光區(qū)則用一石英比色皿吸收池進行測量。三、簡答題 1.減小測量

4、誤差的方法選擇合適的顯色劑，使顯色反應的靈敏度高，選擇好，顯色產(chǎn)物穩(wěn)定。在吸光度0.11.0范圍內(nèi)測定，以減小吸光度誤差。精選范本，供參考!2. 分光光度計有哪些部分組成，各自的作用是什么?答： .光源：提供一定波長范圍的穩(wěn)定可靠的連續(xù)光譜。-鎢燈：發(fā)射350 2500nm波長的連續(xù)光譜，用于可見光光譜部分的光源。.從波長范圍寬廣的光線中，分出波段較窄的單色光的裝置。主要有棱鏡和光柵兩-氘燈：發(fā)射150 400nm波長的連續(xù)光譜，用于紫外光譜部分的光源。 單色器：類。.吸收池:盛樣品或標準液的容器。.檢測器:常用光電管或光電倍增管，將透射光轉(zhuǎn)變成電信號并經(jīng)放大后輸出給指示儀表或記錄儀。.指示儀

5、表/記錄儀：顯示或記錄檢測結(jié)果。3.何謂分光光度法?答：應用分光光度計，根據(jù)物質(zhì)對不同波長的單色光的吸收程度不同而對物質(zhì)進行 定性和定量分析的方法稱為分光光度法。4.玻璃比色皿和石英比色皿有何區(qū)別?答：玻璃比色皿：較經(jīng)濟，適用于可見光區(qū)域石英比色皿：搞能見度，適用于紫外光和可見光區(qū)域4.紫外-可見分光光度法具有什么特點?、它所測的溶液的濃度下限可達10" 510" 6mol/L （達ug量級）； 、紫外-看見分光光度法測定的相對誤差為2%5%特別適合于測定低含量和微 量組分而不適合于中高含量組分的測定;紫外 - 可見光光度法分析速度快， 儀器設備不復雜， 操作簡便， 價格低

6、廉，應用廣泛。四、闡述題1. 闡述有機分子光譜的躍遷類型有哪些、以及其吸收峰出現(xiàn)的位置？答：對于有機分子能級躍遷可能的躍遷類型有躍遷可見，躍遷所需能量最大，吸收光譜一般處于低于 200nm的區(qū)域，稱遠紫外吸收帶。一般紫外 - 可見分光光度計不能用來研究遠紫外吸收光譜。如甲烷，max=125 nm飽和有機化合物的電子躍遷在遠紫外區(qū)。它們在紫外可見光區(qū)無吸收帶，因而可以用作溶劑。n * 躍遷含有未共享電子對的取代基都可能發(fā)生 n * 躍遷。因此，含有 S， N， O， Cl,Br ，I 等雜原子的飽和烴衍生物都出現(xiàn)一個 n * 躍遷產(chǎn)生的吸收譜帶。 n *躍遷也是高能量躍遷，一般max<20

7、0 nm落在遠紫外區(qū)。但躍遷所需能量與n電子所屬原子的性質(zhì)關(guān)系很大。雜原子的電負性越小，電子越易被激發(fā)，激發(fā)波長越長。有時也 落在近紫外區(qū)。* 躍遷 * 所需能量較少， 并且隨雙鍵共軛程度增加， 所需能量降低。 若兩個以上的雙 鍵被單鍵隔開，則所呈現(xiàn)的吸收是所有雙鍵吸收的疊加；若雙鍵共軛，則吸收大大 增強，波長紅移， max 和 max 均增加。如單個雙鍵，一般 max為150-200nm,乙烯的max = 185 nm；而共軛雙鍵如丁二烯 max = 217 nm，己三烯 max = 258nm。n * 躍遷n * 所需能量最低，在近紫外區(qū)，有時在可見區(qū)。* 躍遷幾率大，是強吸收帶；而 n

8、* 躍遷幾率小，是弱吸收帶，一般max<500。精選范本 ,供參考！熒光習題、名詞解釋： 1. 熒光量子產(chǎn)率： 又稱熒光量子效率。 是指激發(fā)態(tài)分子中通過發(fā)射熒光而回到基態(tài)的分子占全 部激發(fā)態(tài)分子的分數(shù)。2.熒光猝滅：熒光猝滅是指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子之間所發(fā)生的導致：熒光強度變化、相 關(guān)的激發(fā)峰位變化或熒光峰位變化 的物理或化學作用過程。3. 系間跨（竄）越：處于激發(fā)態(tài)分子的電子發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)而使分子的多重性發(fā)生變化的過程； 分子由激發(fā)單重態(tài)跨越到激發(fā)三重態(tài)。4. 振動弛豫：指的是由于和周圍環(huán)境碰撞時發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移，使分子喪失振動激發(fā)能的過程二、選擇題：1. 下列哪種去激發(fā)過程是分子熒光發(fā)

9、射過程？（B）A .分子從第一激發(fā)單重態(tài)的各振動能級躍遷回基態(tài);B .分子從第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級躍遷回基態(tài);C.分子從第一激發(fā)三重態(tài)的各振動能級躍遷回基態(tài);D .分子從第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級躍遷回基態(tài);2. 下列說法中，正確的是哪一個？（D）A .能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有雜環(huán)化合物的剛性結(jié)構(gòu);B .能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有大環(huán)化合物的剛性結(jié)構(gòu);C.能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有對稱性質(zhì)的環(huán)狀結(jié)構(gòu);D 能發(fā)熒光的物質(zhì)一般具有共軛體系n- n的剛性結(jié)構(gòu);3. 在下列的四種說法中，哪一種是不正確的？（C）A .分子熒光發(fā)射光譜通常與吸收光譜互為鏡像關(guān)系;B .分子熒光發(fā)射光譜與激發(fā)波長沒有關(guān)系;C

10、.分子熒光發(fā)射光譜歲激發(fā)波長不同而變化;D .分子熒光發(fā)射的強度與激發(fā)光的強度成正比的關(guān)系。4. 分子熒光的發(fā)射波長比激發(fā)波長 大或者??？為什么？（ A）A ??；應為在輻射躍遷過程中存在各種形式的無輻射躍遷，損失一部分能量;B .大;因為激發(fā)過程中，分子吸收一部分外界能量;C.相同；因為激發(fā)和發(fā)射在同樣的能級上躍遷，只是過程相反;D 不一定；因為其波長的大小受到測量條件的影響。二、簡答題1. 簡述影響熒光效率的主要因素答：分子結(jié)構(gòu)：發(fā)熒光的物質(zhì)分子中必須含有共軛雙鍵這樣的強吸收基團，且共軛體系越大，孔電子的離域性越強，越易被激發(fā)而產(chǎn)生熒光。隨著共軛芳環(huán)增大， 熒光效率提高，熒光峰向長波方向移動

11、。 a分子的剛性平面結(jié)構(gòu)有利于熒光的產(chǎn)生，有些有機配位劑與金屬離子形成螯合 物后熒光大大增強；b給電子取代基如0H NH、 NR和-OR等可使共軛體系增 大，導致熒光增強；吸電子基如一COOH NO和一NO等使熒光減弱，c隨著鹵素 取代基中鹵素原子序數(shù)的增加，物質(zhì)的熒光減弱，而磷光增強。 環(huán)境a溶劑的極性增強，對激發(fā)態(tài)會產(chǎn)生更大的穩(wěn)定作用，結(jié)果使物質(zhì)的熒光 波長紅移，熒光強度增大；b對于大多數(shù)熒光物質(zhì)，升高溫度會使非輻射躍遷概率 增大，熒光效率降低；c大多數(shù)含酸性或堿性取代基團的芳香族化合物的熒光性質(zhì) 受溶液PH的影響很大；d溶液中表面活性劑的存在減小非輻射躍遷的概率， 提高熒 光效率；e溶液

12、中溶解氧的存在，使激發(fā)態(tài)單重態(tài)分子向三重態(tài)的體系間竄躍速率 加大，會使熒光效率減低。2. 若一種化合物能發(fā)射熒光和磷光，則該化合物吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、磷光發(fā)射光譜最大波長的順序如何？為什么？答：吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、磷光發(fā)射光譜的最大波長依次增大，吸收光譜是需 要吸收一定的能量從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，而熒光是從第一激發(fā)態(tài)輻射躍遷至基態(tài)， 所輻射能量小于吸收的能量；磷光是電子激發(fā)三重態(tài)輻射躍遷至基態(tài)。而第一激發(fā) 三重態(tài)能量是最低的，因此輻射能量也最低。3下列各組化合物或不同條件中,N=Na O偶氮苯pH=3及pH= 10時的苯胺H預測哪一種熒光產(chǎn)率高？為什么?宀 N=N 亠CO0二氮雜菲Cl三

13、、闡述題1.試從原理和儀器兩方面比較吸光光度法和熒光分析法的異同，并說明為什么 熒光法的檢出能力優(yōu)于吸光光度法答：原理：紫外-可見吸收光譜法是根據(jù)溶液中物質(zhì)的分子或離子對紫外和可 見光譜區(qū)輻射能的吸收來研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)的方法，而熒光分析法是由于處于 第一激發(fā)單重態(tài)最低能級的分子以輻射躍遷的形成返回基態(tài)各振動能級時產(chǎn)生的熒 光的分析方法，兩者的區(qū)別在于前者研究的是吸收光譜，且電子躍遷為激發(fā)態(tài)的振 動能級到基態(tài)的振動能級間的躍遷。儀器：熒光分析儀器與分光光度計的主要差別有：a熒光分析儀器采用垂直測量方式，即在與激發(fā)光相垂直的方向測量熒光，以消除透射光的影響；b熒光分析器有兩個單色器，分別用于獲得單色器較好的激發(fā)光和用于分出某一波長的熒光， 消除其它雜散光干擾。因為熒光分析法的靈敏度高，其檢出限通常比分光光度法低24個數(shù)量級，選擇性也比分光光度法好，這是由于：a熒光分析儀器在與激發(fā)光相垂直的方向測 量熒光，與分光光度在一直線上測量相比，消除了透射光的影響，測量更為準確， 靈敏度