仪器分析思考题(附答案解析)
仪器分析思考题答案汇总

实验一:1.吸光系数是物质的物理常数之一,是理论值还是经验值?吸光系数在什么条件下才为一个普适常数?要使用吸光系数作为测定依据,需要哪些实验条件?答:是经验值,因为吸光系数是由物质的特性决定的,在特定的波长、温度和溶液条件下的确定值,难以进行理论上的计算,但可以经验测定利用吸光度的可加和性帮助测定物质含量。
1)在待测物质一定的浓度范围内(一般较稀)和温度范围内以及适合的波长照射下,该物质吸光系数可作为普适常数。
2)如果是定性检验,在足够宽的紫外波长范围,恒定试验温度,且溶液浓度不能太大的条件下观察吸收强度即可。
如果是定量实验,要求待测物种类和其已知,在适宜的浓度和温度范围,且照射波长对应的吸光系数已知,排除该波段干扰物质的条件下。
2.比色皿的透光度和厚度不可能绝对相同,试考虑在什么情况下必须校正?什么情况下可忽略不计?答:当待测溶液的检测波长会被比色皿材料相对强地吸收时,由于比色皿的透光度和厚度不同,则必须想办法校正这一误差。
当检测波长几乎不被比色皿所吸收时,则可忽略不计。
3.试比较用标准曲线法及吸收系数法定量的优缺点。
答:标准曲线法优点为:绘制好标准工作曲线以后,测定简单快捷,可直接从标准工作曲线上读出含量,适合同一批大量样品的分析。
同时也较为准确。
缺点为:每次测定都要重新绘制标准曲线,为了提高曲线精密度必须大量准确配置标准溶液。
准备工作比较耗时。
吸收系数法优点为:可以直接由样品的吸光度计算样品的量,方便快捷。
缺点为:不能很好保证在线性范围内使用已知吸光系数,易受检测条件的不同影响造成误差。
实验二1.导数分光光度法中,两组分同时测定时,如何选择择定波长λ1,λ2?答:在可见-紫外的光谱范围,分别对于两个组分的标准试样进行扫描,将两个扫描结果吸光度图谱重叠比较,选出两个吸收峰线的交点或其旁边的点,要求使其对两个组分的吸光度都比较大。
此两点对应的波长即为测定波长λ1,λ2。
2.导数光谱条件(光谱带通、扫描速度、步长)的改变,对导数光谱是否产生影响?试加以说明。
仪器分析课后习题与思考题答案

课后部分练习答案第3章紫外-可见分光光度法Ui-visP503.1分子光谱如何产生?与原子光谱的主要区别它的产生可以看做是分子对紫外-可见光光子选择性俘获的过程,本质上是分子内电子跃迁的结果。
区别:分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的,表现形式为带光谱;原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的,它的表现形式为线光谱。
3.2说明有机化合物紫外光谱产生的原因,其电子跃迁有那几种类型?吸收带有那几种类型?有机化合物的紫外-可见光谱决定于分子的结构和分子轨道上电子的性质。
有机化合物分子的特征吸收波长(λmax)决定于分子的激发态与基态之间的能量差跃迁类型与吸收带σ→σ* 发生在远紫外区,小于200nmn→σ* 吸收峰有的在200nm附近,大多仍出现在小于200nm 区域π→π* 一般在200nm左右,发生在任何具有不饱和键的有机化合物分子n→π* 一般在近紫外区,发生在含有杂原子双键的不饱和有机化合物中。
3.3在分光光度法中,为什么尽可能选择最大吸收波长为测量波长?因为在实际用于测量的是一小段波长范围的复合光,由于吸光物质对不同波长的光的吸收能力不同,就导致了对Beer定律的负偏离。
吸光系数变化越大,偏离就越明显。
而最大吸收波长处较平稳,吸光系数变化不大,造成的偏离比较少,所以一般尽可能选择最大吸收波长为测量波长。
3.5分光光度法中,引起对Lambert-Beer定律偏移的主要因素有哪些?如何让克服这些因素的影响偏离Lambert-BeerLaw的因素主要与样品和仪器有关。
样品:(1)浓度(2)溶剂(3)光散射的影响;克服:稀释溶液,当c<0.01mol/L时,Lambert-Beer定律才能成立仪器:(1)单色光(2)谱带宽度;克服:Lambert-Beer Law只适用于单色光,尽可能选择最大吸收波长为测量波长3.9 按照公式A=-lgT计算第5章分子发光分析法P1085.3(b)的荧光量子率高,因为(b)的化合物是刚性平面结构,具有强烈的荧光,这种结构可以减少分子的振动,使分子与溶剂或其他溶质分子的相互作用减少,即减少了碰撞失活的可能性5.4苯胺的荧光在10时更强,苯胺在酸性溶液中易离子化,单苯环离子化后无荧光;而在碱性溶液中以分子形式存在,故显荧光。
仪器分析课后习题与思考题答案

课后部分练习答案第3章紫外-可见分光光度法Ui-visP50分子光谱如何产生与原子光谱的主要区别它的产生可以看做是分子对紫外-可见光光子选择性俘获的过程,本质上是分子内电子跃迁的结果。
区别:分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的,表现形式为带光谱;原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的,它的表现形式为线光谱。
说明有机化合物紫外光谱产生的原因,其电子跃迁有那几种类型吸收带有那几种类型有机化合物的紫外-可见光谱决定于分子的结构和分子轨道上电子的性质。
有机化合物分子的特征吸收波长(λmax)决定于分子的激发态与基态之间的能量差跃迁类型与吸收带σ→σ* 发生在远紫外区,小于200nmn →σ* 吸收峰有的在200nm附近,大多仍出现在小于200nm 区域π→π* 一般在200nm左右,发生在任何具有不饱和键的有机化合物分子n →π* 一般在近紫外区,发生在含有杂原子双键的不饱和有机化合物中。
在分光光度法中,为什么尽可能选择最大吸收波长为测量波长因为在实际用于测量的是一小段波长范围的复合光,由于吸光物质对不同波长的光的吸收能力不同,就导致了对Beer定律的负偏离。
吸光系数变化越大,偏离就越明显。
而最大吸收波长处较平稳,吸光系数变化不大,造成的偏离比较少,所以一般尽可能选择最大吸收波长为测量波长。
分光光度法中,引起对Lambert-Beer定律偏移的主要因素有哪些如何让克服这些因素的影响偏离Lambert-Beer Law的因素主要与样品和仪器有关。
样品:(1)浓度(2)溶剂(3)光散射的影响;克服:稀释溶液,当c <L时, Lambert-Beer定律才能成立仪器:(1)单色光(2)谱带宽度;克服:Lambert-Beer Law只适用于单色光,尽可能选择最大吸收波长为测量波长按照公式A=-lgT计算第5章分子发光分析法P108(b)的荧光量子率高,因为(b)的化合物是刚性平面结构,具有强烈的荧光,这种结构可以减少分子的振动,使分子与溶剂或其他溶质分子的相互作用减少,即减少了碰撞失活的可能性苯胺的荧光在10时更强,苯胺在酸性溶液中易离子化,单苯环离子化后无荧光;而在碱性溶液中以分子形式存在,故显荧光。
仪器分析实验课后思考题

仪器剖析实验课后思虑题答案二气相色定性和定量剖析1、什么能够利用色峰的保存行色定性剖析?因在相同的色条件下,同一物拥有相同的保存,当用已知物的保存与未知祖的保存行照,若二者的保存相同,二者是相同的化合物。
2、利用面一化法行定量剖析是,量能否需要特别正确,什么?因一化法的果是一个比率峰面百分比 =峰的峰面 / 所有峰面和能够把量(体 * 品度)看作是 1(即 100%),出的各个峰(主峰和峰)都是个1 的一部分,且各个峰面百分比的和1。
的用一个数学公式表示就是各个峰面分A,B,C,D,,M.各个峰面和W=A+B+C+D+,,+M那么各峰面百分比就是A/W,B/W,C/W,,,,M/WA/W+B/W+C/W+⋯⋯ +M/W=(A+B+C+D+⋯⋯ +M)/W=W/W=1一个品中各个峰相互之的比率是必定的,所以量的正确度要求不高。
三聚乙和聚苯乙膜的xx 光剖析1、化合物的外汲取光是怎生的?它能供给哪些信息?当一束拥有连续波长的红外光经过物质,物质分子中某个基团的振动频次或转动频次和红外光的频次相同时,分子就汲取能量由本来的基态振 (转)动能级跃迁到能量较高的振 (转)动能级,分子汲取红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质汲取。
所以,红外光谱法实质上是一种依据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确立物质分子构造和鉴识化合物的剖析方法。
地点、强度、峰形是 IR的三因素。
汲取峰的地点和形状反响分子所带官能团,能够推测化合物的化学构造;汲取峰强度能够测定混淆物各组分的含量;应用红外光谱能够测定分子的键长、健角,进而推测分子的立体构型,判断化学键的强弱等。
2、红外光谱实验室为何对温度和相对湿度要保持必定的指标?一个很重要的原由是红外光谱仪器中有几个作用较大且比较名贵的光镜是用 KBr 做的,极易受潮,温度或湿度过高都会造成光镜的破坏,一般温度不可以超出 25 度,湿度最幸亏 45%以下,此外要增补的是只假如高精细的仪器,对室内的温湿度都是有要求,能起到保持仪器的精细度、减缓仪器的老化的作用。
仪器分析思考题及答案

第一章总论(一)1. 什么是分析化学发展的“三次变革、四个阶段?”分析化学发展的四个阶段为:(1)经验分析化学阶段:分析化学在19世纪末以前,并没有建立起自己系统的理论基础,分析方法的发展、分析任务的完成主要凭借的是经验。
(2)经典分析化学阶段:研究的是物质的化学组成,所用的定性和定量方法主要是以溶液化学反应为基础的方法,即所谓化学分析法。
与经典分析化学密切相关的概念是定性分析系统、重量法、容量法(酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定),比色法,溶液反应,四大平衡,化学热力学。
这是经典分析化学阶段的主要特征。
(3)现代分析化学阶段:以仪器分析为主,与现代分析化学密切相关的概念是化学计量学、传感器过程控制、自动化分析、专家系统、生物技术和生物过程以及分析化学微型化带来的微电子学,集微光学和微工程学等。
(4)分析科学阶段:以一切可能的方法和技术(化学的、物理学的、生物医学的、数学的等等),利用一切可以利用的物质属性,对一切需要加以表征、鉴别或测定的化学组份(包括无机和有机组份)。
分析化学发展的三次变革为:(1)19世纪末20世纪初溶液化学的发展,特别是四大平衡(沉淀-溶解平衡;酸-碱平衡;氧化-还原平衡;络合反应平衡)理论的建立,为以溶液化学反应为基础的经典分析化学奠定了理论基础,使分析化学实现了从“手艺”到“科学”的飞跃,这是分析化学的第一次大变革。
(2)第二次世界大战前后,由于许多新技术(如X射线、原子光谱、极谱、红外光谱、放射性等)的广泛应用,使分析化学家拥有了一系列以测量物理或物理化学性质为基础的仪器分析方法,分析质量得以大大提高,分析速度也大大加快。
(3)进入20世纪70年代,随着科学技术的突飞猛进和人们生活质量的迅速改善,客观上对分析化学提出了许多空前的要求,同时又为解决这些新问题提供了许多空前的可能性。
分析化学逐渐突破原有的框框,开始介入形态、能态、结构及其时空分布等的测量。
2. 仪器分析与化学分析的主要区别是什么?分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学,它包括化学分析和仪器分析两大部分。
仪器分析思考题

思考题
1. 紫外可见吸收光谱测定VB12的含量
(1) 利用邻组同学的实验结果,分别比较同一溶液液在不同仪器上测得的吸收曲线的形状、吸收峰波长以及相同浓度的吸光度有无不同,并作解释。
(2) 比较吸光系数和外标标准曲定量方法的优缺点。
2. 醋酸的电位滴定
(1) 是否能用电池电动势E来替代pH绘制滴定曲线,为什么?
(2) 用电位滴定法确定终点与指示剂法相比有何优缺点?
(3) 由电位滴定法计算HAc的解离常数K a与文献值(K a=1.76×10-5)比较,分析误差产生的原因。
3. 复方磺胺类药物中SMZ 和TMP 的鉴别与含量测定
(1) 例举薄层色谱的显示定位方法(确定斑点位置的方法)。
(2) 荧光薄层检测斑点的原理是什么?
(3) 层析缸和薄层板若不预先用展开剂蒸汽饱和,会产生什么现象,为什么?
4. GC 归一化法测定正己、庚、辛烷含量
(1) 简述归一化法定量分析的优点和局限性。
(2) 归一化法是否适用于药物中微量杂质的测定,为什么?
(3) 本实验中使用何种检测器,说明该检测器的特点及适用范围。
5. 内标校正因子法测定对乙酰氨基酚的含量
(1) 此实验中试样溶液和对照品溶液中的内标物浓度是否必须相同,为什么?
(2) 内标对比法有何优点?
(3) 如何选择内标物以及内标物的加入量?。
仪器分析思考题及答案

复习思考题1、电位滴定法的优点答案:电位滴定法的优点:电位滴定法一般具有较高的准确度和精密度,但分析时间较长。
由于电位滴定法测量的是随滴定剂加入而引起的电池电动势的变化,而不是电动势的绝对值,即使电极的斜率少有变化,也不影响测量结果。
而其液接电位和活度系数的变化很小,等当点附近电位突跃较大,容易准确测定终点。
2、在气相色谱法中,用于定性的参数是什么?答案:保留时间。
3、在原子吸收分光光度法中,吸收线的半宽度是指:在中心频率吸收系数一半处的, 轮廓上两点间的频率差。
4、测定饮用水中F 含量时,加入总离子强度缓冲液的作用是什么。
答案:1:维持试液和标准液很定的离子强度2保持试液在离子选择性电极适合的PH范围内3:使被测离子释放成为可检测的游离离子。
5、衡量色谱柱柱效能的指标是什么?答案:用有效塔板数n和有效塔板高度H作为衡量柱效能的指标。
6. 在液相色谱中,范第姆特方程式中的哪一项对柱效的影响可以忽略不计?答案:纵向扩散项。
7、库仑分析的理论基础是什么?答:法拉第电解定律。
8、在电位滴定中,以△E/△V~V作图绘制滴定曲线,滴定终点是哪一点?答:尖峰所对应的V值即为滴定终点。
9.物质的紫外-可见吸收光谱的产生的机理?答:由分子中价电子能级跃迁产生。
分子具有三种不同能级:电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量。
价电子跃迁的同时,伴随着核振动、分子自身转动能级的跃迁(带状光谱)。
10、气相色谱分析中,理论塔板高度与载气线速u间的关系?答:随u的增加而出现一个最小值。
11、原子吸收光谱分析中光源的作用?答:辐射待测元素的特征光谱。
获得较高的灵敏度和准确度。
12、电化学分析法分为哪些?答:电位分析法(potentiometry)、电导分析法(conductometry)、库仑分析法(coulomtry)、电解分析法(electranalysi)。
直接电位法、直接电导法、控制电位库仑法。
仪器分析第二章思考题详解

2.内标法 当只需测定试样中某几个组份.或试样中所有组份不可能全 部出峰时,可采用内标法.具体做法是:准确称取样品,加入一定量某 种纯物质作为内标物,然后进行色谱分析.根据被测物和内标物在色谱 图上相应的峰面积(或峰高))和相对校正因子.求出某组分的含量. 内标法是通过测量内标物与欲测组份的峰面积的相对值来进行计算的, 因而可以在一定程度上消除操作条件等的变化所引起的误差. 内标法的要求是:内标物必须是待测试样中不存在的;内标峰应与试 样峰分开,并尽量接近欲分析的组份. 内标法的缺点是在试样中增加了一个内标物,常常会对分离造成一定的 困难。
22.分析某种试样时,两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的 有效塔板高度H=1mm,需要多长的色谱柱才能完全分离? 解:根据公式
1 R= 4
L 1 ( ) H eff
得L=3.665m
25. 丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据:
组分 空气 丙烯(P) 丁烯(B)
保留时间/min 0.5 3.5 4.8
7. 当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3) 减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽
(2)保留时间缩短,峰形变窄
(3)保留时间延长,峰形变宽 (4)保留时间缩短,峰形变窄
8.为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?
该法的主要优点是:简便、准确;操作条件(如进样量,流速等)变化 时,对分析结果影响较小.这种方法常用于常量分析,尤其适合于进样 量很少而其体积不易准确测量的液体样品.
20.在一根2 m长的色谱柱上,分析一个混合物,得到以下数据:苯、 甲苯、及乙苯的保留时间分别为 1 ’ 20 “ , 2 ‘ 2 ”及 3 ’ 1 “ ;半峰宽为 0.211cm, 0.291cm, 0.409cm,已知记录纸速为1200mm.h-1, 求 色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。
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《仪器分析》思考题第一章绪论1.经典分析方法和仪器分析方法有何不同?经典分析方法:是利用化学反应及其计量关系,由某已知量求待测物量,一般用于常量分析,为化学分析法。
仪器分析方法:是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,用于微量或痕量分析,又称为物理或物理化学分析法。
化学分析法是仪器分析方法的基础,仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤,二者相辅相成。
2.灵敏度和检测限有何联系?灵敏度(sensitivity,用S表示)是指改变单位待测物质的浓度或质量时引起该方法检测器响应信号(吸光度、电极电位或峰面积等)的变化程度.检出限(detection limit,用D表示),又称为检测下限,是指能以适当的置信概率检出待测物质的最低浓度或最小质量。
检出限既与检测器对待测物质的响应信号有关,又与空白值的波动程度有关。
检测限与灵敏度从不同侧面衡量了分析方法的检测能力,但它们并无直接的联系,灵敏度不考虑噪声的影响,而检出限与信噪比有关,有着明确的统计意义。
似乎灵敏度越高,检出限就越低,但往往并非如此,因为灵敏度越高,噪声就越大,而检出限决定于信噪比。
3.简述三种定量分析方法的特点和适用范围。
一、工作曲线法(标准曲线法、外标法)特点:直观、准确、可部分扣除偶然误差。
需要标准对照和扣空白试用范围:试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内,绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。
二、标准加入法(添加法、增量法)特点:由于测定中非待测组分组成变化不大,可消除基体效应带来的影响试用范围:适用于待测组分浓度不为零,仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况三、内标法特点:可扣除样品处理过程中的误差试用范围:内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近,在相同检测条件下,响应相近,内标物既不干扰待测组分,又不被其他杂质干扰第二章光谱分析法导论1.常用的光谱分析法有哪些?分子光谱法:紫外-可见分光光度法红外光谱法分子荧光光谱法分子磷光光谱法原子光谱法:原子吸收光谱法原子发射光谱法原子荧光光谱法X射线荧光光谱法2.简述狭缝的选择原则狭缝越大,光强度越大,信噪比越好,读数越稳定,但如果邻近有干扰线通过时会降低灵敏度,标准曲线弯曲。
狭缝越小,光强度越弱,信噪比越差,读数不稳定,但光的单色性好,测试的灵敏度较高。
狭缝的选择原则:有保证只有分析线通过的前提下,尽可能选择较宽的狭缝以保证较好的信噪比和读数稳定性。
第三章紫外—可见分光光度法1.极性溶剂为什么会使π→π* 跃迁的吸收峰长移,却使n→π* 跃迁的吸收峰短移?溶剂极性不同会引起某些化合物吸收光谱的红移或蓝移,称溶剂效应。
在π→π*跃迁中,激发态极性大于基态,当使用极性溶剂时,由于溶剂与溶质相互作用,激发态π*比基态π能量下降更多,因而使基态与激发态间能量差减小,导致吸收峰红移。
在n→π*跃迁中,基态n电子与极性溶剂形成氢键,降低了基态能量,使激发态与基态间能量差增大,导致吸收峰蓝移。
2.课后习题:3、5、9、11(p 50)课后习题3:在分光光度法测定中,为什么尽可能选择最大的吸收波长作为测量波长?因为选择最大吸收波长为测量波长,能保证测量有较高的灵敏度,且此处的曲线较为平坦,吸光系数变化不大,对beer定律的偏离较小。
课后习题5:在分光光度测量中,引起对Lambrt-Beer定律偏离的主要因素有哪些?如何克服这些因素对测量的影响?偏离Lambert-Beer Law 的因素主要与样品和仪器有关。
(1)与测定样品溶液有关的因素浓度:当l不变,c > 0.01M 时, Beer定律会发生偏离。
溶剂:当待测物与溶剂发生缔合、离解及溶剂化反应时,产生的生成物与待测物具有不同的吸收光谱,出现化学偏离。
光散射:当试样是胶体或有悬浮物时,入射光通过溶液后,有一部分光因散射而损失,使吸光度增大,Beer定律产生正偏差。
(2)与仪器有关的因素单色光:Beer定律只适用于单色光,非绝对的单色光,有可能造成Beer定律偏离。
谱带宽度:当用一束吸光度随波长变化不大的复合光作为入射光进行测定时,吸光物质的吸光系数变化不大,对吸收定律所造成的偏离较小。
对应克服方法:①c ≤ 0.01M②避免使用会与待测物发生反应的溶剂③避免试样是胶体或有悬浮物④在保证一定光强的前提下,用尽可能窄的有效带宽宽度。
⑤选择吸光物质的最大吸收波长作为分析波长课后习题9:将下列吸光度值换算为百分透射比。
根据公式:T=10^(-A)。
T为百分透射比 A为吸光度(1)0.010: 97.7% (2)0.050: 89.1% (3)0.300: 50.1%(4)1.00: 10.0% (5)1.70: 2.0%课后习题11:已知KMnO4的ε为2.2*10^3L/mol*cm,计算(1)此波长下质量分数为0.002%的KMnO4溶液在3.0cm吸收池中的透射比?由题得:p(KMno4)/p(H2O)=0.002%.m/M=n m=p*c 所以c=p(水)*0.002%/M=0.0001266mol/LA=ε*L*c=0.8356 T=10^(-A)=14.6%(2)此溶液稀释1倍后,其透射比是多少?由题得:稀释1倍后,浓度降低为原来的1/2A降为原来的1/2.所以T=38.2%3.用紫外-可见分光光度法测定Fe ,有下述两种方法。
A法:a = 1.97 X 10^2 L•g^(-1)•cm^(-1) ;B法: ε= 4.10 X 10^3 L•mol^(-1)•cm^(-1) .问:(1)何种方法灵敏度高?ε(A)=a(A)*56=1.10*10^4>ε(B) 所以A的灵敏度更高。
(2)若选用其中灵敏度高的方法,欲使测量误差最小,待测液中Fe 的浓度应为多少?此时△C/C 为多少?(此题仅作参考,勿当为标准答案)已知△T=0.003 , b=1 cm , Ar(Fe) = 55.85△C/C=0.434*△T/(T*lgT) 当T=0.368或A=0.434时,△C/C最小。
△C/C=-8.15*10^(-3) 因为A=ε(A)*b*c 所以c=3.95*10^(-5)mol/L第四章红外吸收光谱法1.何谓分子振动自由度?为何实际测得的通常要比计算的数目要少?分子振动自由度:多原子分子的基本振动数目,也是基频吸收峰的数目。
为什么实际测得吸收峰数目远小于理论计算的振动自由度?①没有偶极矩变化的振动不产生红外吸收,即非红外活性;②相同频率的振动吸收重叠,即简并;③仪器分辨率不够高;④有些吸收带落在仪器检测范围之外。
2.何谓分子振动的频率?影响化学键基本振动频率的直接因素是什么?分子振动频率称为基团频率,不同分子中同一类型的基团振动频率非常相近,都在一较窄的频率区间出现吸收谱带,其频率称基团频率。
内部因素:(1)电子效应(2)氢键影响(3)振动偶合(4)费米共振(5)空间效应(6)分子对称性外部因素:(1)物态效应(2)溶剂效应3.解释名词:官能团区、指纹区、相关峰。
基团频率区(官能团区):在4000~1300cm-1 范围内的吸收峰,有一共同特点:即每一吸收峰都和一定的官能团相对应,因此称为基团频率区。
在此区,原则上每个吸收峰都可以找到归属。
指纹区:在1300~400cm-1范围内,虽然有些吸收也对应着某些官能团,但大量吸收峰仅显示了化合物的红外特征,犹如人的指纹,故称为指纹区。
指纹区的吸收峰数目虽多,但往往大部分都找不到归属。
相关峰:同一种分子的基团或化学键振动,往往会在基团频率区和指纹区同时产生若干个吸收峰。
这些相互依存和可以相互佐证的吸收峰称为相关峰。
4.课后习题1、2、3、4课后习题1:简述振动光谱的特点以及它们在分析化学中的重要性。
优点:特征性强,可靠性高、样品测定范围广、用量少、测定速度快、操作简便、重现性好。
局限性:有些物质不能产生红外吸收;有些物质不能用红外鉴别;有些吸收峰,尤其是指纹峰不能全部指认;定量分析的灵敏度较低。
课后习题2:试述分子产生红外吸收的条件。
(1)分子吸收的辐射能与其能级跃迁所需能量相等;(2)分子发生偶极距的变化(耦合作用)。
课后习题3:红外区分哪几个区域?它们对分析化学的重要性如何。
参考名词解释课后习题4:何为基频,倍频及组合频?影响基团频率位移的因素有哪些(参考题2)?基频:基态振动能级跃迁至第一振动激发态所产生的红外吸收频率倍频:基频以外的其他振动能级跃迁所产生的红外吸收频率组合频:两个或两个以上的基频,或基频与倍频的结合,如n1+n2,2n1+n2等产生的红外吸收频率第五章荧光光度法1.解释名词:单重态、三重态、激发光谱、荧光光谱单重态:当基态分子的电子都配对时,S = 0,多重性 M=1,这样的电子能态称为单重态。
三重态:若通过分子内部的一些能量转移,或能阶间的跨越,成对电子中的一个电子自旋方向倒转,使两个电子自旋方向相同而不配对,这时S=1,M=3,这种电子激发态称三重电子激发态(三重态)激发光谱:将激发光的光源用单色器分光,测定不同波长照射下所发射的荧光强度(F),以F做纵坐标,激发光波长λ做横坐标作图。
激发光谱反映了激发光波长与荧光强度之间的关系。
发射光谱:固定激发光波长,让物质发射的荧光通过单色器,测定不同波长的荧光强度,以荧光强度F做纵坐标,荧光波长λ做横坐标作图。
荧光光谱反映了发射的荧光波长与荧光强度的关系。
2.下列化合物哪一个荧光效率大?为什么?酚酞,荧光素。
(参考内容:荧光和分子结构的关系:1)跃迁类型π→π* 较 n →π* 跃迁的荧光效率高。
2)共轭结构:凡是能提高π电子共轭度的结构,都会增大荧光强度,并使荧光光谱长移。
3)刚性平面:分子的刚性及共平面性越大,荧光量子产率就越大。
4)取代基效应:在芳香化合物的芳香环上,进行不同基团的取代,对该化合物的荧光强度和荧光光谱都会产生影响。
)答:荧光素,荧光素呈平面构型,其结构具有刚性,它是强荧光物质;而酚酞分子由于不易保持平面结构,故而不是荧光物质3.课后习题:P108 3、63.参考第2题6.为什么分子荧光分析法的灵敏度通常比分子吸光光度法的要强?荧光分析测定的是在很弱背景上的荧光强度,并且是在与入射光成直角的方向上检测,其测定的灵敏度取决于检测器的灵敏度。
也就是说,只要改进光电倍增管和信号放大系统,即使很微弱的荧光也能被检测到,这样就可以测定很稀的溶液,所以说荧光分析法的灵敏度很高。
而紫外-可见分光光度法测定的是透射光强和入射光强的比值,即I/I0 , 当浓度很低时,检测器难以检测这两个两个大信号(I和I0)之间的微小差别,而且即使将光强信号放大,由于透过光强和入射光强都被放大,比值仍然不变,对提高检测灵敏度不起作用,所以紫外-可见分光光度法灵敏度不如荧光分析法的高。