1.紫外可见吸收光谱中,d-d跃迁产生的吸收峰与(未成对d电子的数量)和配位高子的配妆能力3.C,H.O,CHsN的不饱和度为2.在醇类化合物中,OH的伸缩振动峰位随誉溶液浓4.与对称伸缩振动相比,水分子的反对称伸缩振度增加向(低频)移动。动的位于高频区。与对称伸缩振动相比,某言能团的反对称伸缩振动位于(高频区。5.振动过程偶极距不发生变化,则不会产生红外吸收峰,是非红外活性的。(1)峰位:不饱和度化学键的力常数K越大,原子折合质量越小,键n,-n,的振动频率越大,吸收峰将出现在高波数区(短波U=1+n, +2长区),反之,出现在低波数区(高波长区)。npn,ng:分别为分子式中一价、例1水分子三价和四价原子的数目双键,环:U=1三键:U=2苯环:U=4用经典力学(虎克定律)可导出这个体系的6.求HCI分子的振动频率,已知ka=5.1N·cm!振动频率(以波数表示):简化质量kV=1303,1V=-mmg/(m,+mg)2mcmmgm+m)5.1Nacm=1303,1*35.5/(1+35.5)k为力常数,与化学链的强度有关(键长越短,键能越商=2984k越大):ma、mg分别为A、B原子的质量,c为光速,v为报动频率
1 1. 紫外可见吸收光谱中,d-d跃迁产生的吸收峰与 ( )和( )有关。 2.在醇类化合物中,OH的伸缩振动峰位随着溶液浓 度增加向( )移动。 与对称伸缩振动相比,某官能团的反对称伸缩振动 位于( )。 未成对d电子的数量 配位离子的配位能力 低频 高频区 3. C2H6O, C8H15N 的不饱和度为 4. 与对称伸缩振动相比,水分子的反对称伸缩振 动的位于高频区。 5. 振动过程偶极距不发生变化,则不会产生红外 吸收峰,是非红外活性的。 3 1 4 134 1 2 n n U n nnn − =+ + 不饱和度 , , :分别为分子式中一价、 三价和四价原子的数目 双键,环:U=1 三键:U=2 苯环:U=4 (1)峰位: 化学键的力常数K越大,原子折合质量越小,键 的振动频率越大,吸收峰将出现在高波数区(短波 长区);反之,出现在低波数区(高波长区)。 例1 水分子 k 为力常数,与化学键的强度有关(键长越短,键能越高, k越大); mA、mB分别为A、B原子的质量,c为光速,ν为 振动频率。 用经典力学(虎克定律)可导出这个体系的 振动频率(以波数表示): 2 /( ) 1 mAmB mA mB k c + = π ν 简化质量 6.求HCl分子的振动频率,已知kHCl=5.1N·cm-1 1 1303 /( ) 5.1 1303 1*35.5 / (1 35.5) 2984 AB A B k mm m m N cm ν − = + = + = i
7.已知HCI分子的振动频率为2984cml8.二硫化碳的振动形式和分子振动数目?HCI的力常数是C-H的1.1倍,计算C-H分子P,S=C的振动频率kV=1303mmg/(m,+mg)kuckc?5=01303V1*35.5/(1+35.5)mmg/(m+mg)VHC!1.1*kmczkc-HIC-H1303.1*12/(1+12)mmg/(m,+mg)二硫化碳的振动及其极化度的变化分子的振动形式分子振动数目——振动自由度为什么CS,有4种振动形式?对称伸缩振动(vg)1.伸缩振动含有N个原子的分子,基本振动数目:【反对称伸缩振动(vas)振动数目=3N-6(非线性分子)剪式振动(8)面内变形振动(8)或者2.变形或弯面内摇摆振动(p)振动数目=3N-5(线性分子)曲振动面外摇摆振动(α)面外变形振动()扭曲变形振动()红外活性S=C:CS,有4种振动形式,对应的红外光谱图中是否存在4个吸收峰??sS二硫化碳的振动及其极化度的变化2
2 7. 已知HCl分子的振动频率为2984cm-1, HCl的力常数是C-H的1.1倍,计算C-H分子 的振动频率 1303 /( ) 1303 /( ) 1*35.5 / (1 35.5) 1.1* 1303 / ( ) 1*12 / (1 12) AB A B HCl HCl HCl AB A B C H C H HCl AB A B k mm m m k k v mm m m v k k mm m m ν − − = + + + = = + + 二硫化碳的振动及其极化度的变化 8.二硫化碳的振动形式和分子振动数目? 分子的振动形式 1. 伸缩振动 对称伸缩振动(νs) 反对称伸缩振动(νas) 2. 变形或弯 曲振动 面内变形振动(δ) 面外变形振动(γ ) 剪式振动(δ ) 面内摇摆振动(ρ ) 面外摇摆振动(ω ) 扭曲变形振动(τ ) 分子振动数目——振动自由度 为什么CS2有4种振动形式? 含有N个原子的分子,基本振动数目: 振动数目=3N-6(非线性分子) 或者 振动数目= 3N-5(线性分子) CS2有4种振动形式,对应的红外光谱图 中是否存在4个吸收峰?? 二硫化碳的振动及其极化度的变化 红外活性
红外活性??CS,有4种振动形式,对应的红外光谱图中是否存在4个吸收峰?只有发生偶极距变化的振动才能引起可吸收峰数目减少的原因:观测的红外吸收谱带,称这种振动活性为红1)不具有红外活性,如CS,对称伸缩振动;外活性的,反之为非红外活性的。2)振动频率相同,出现在相同位置,即简并,如CS,面内和面外弯曲振动:3)仪器无法区分开频率相近的振动;4)有些吸收频率落在仪器检测范围以外P222:12-4CO的红外光谱在2170cm处有一10.紫外可见吸收光谱中四种跃迁形式(n→吸收峰,计算CO的键力常数。元,元→元,n→0,6→α)V=1303(k/ μ)0.5v=2170cmlμ=M.Mo/(Mc+Mo)-α*跃迁>能量最大,只吸收远紫外光(<200nm)的能量才能发生肤迁。a》饱和烷烃的分子吸收光谱出元*4E现在远紫外区(只能被真空n元紫外分光光度计检测到)0》作为紫外-可见分光光度法分析的溶剂,如已烷、庚烷、环己烷等。3
3 只有发生偶极距变化的振动才能引起可 观测的红外吸收谱带,称这种振动活性为红 外活性的,反之为非红外活性的。 红外活性 ??CS2有4种振动形式,对应的红外光谱图中 是否存在4个吸收峰? 吸收峰数目减少的原因: 1)不具有红外活性,如CS2对称伸缩振动; 2)振动频率相同,出现在相同位置,即简 并,如CS2面内和面外弯曲振动; 3)仪器无法区分开频率相近的振动; 4)有些吸收频率落在仪器检测范围以外 P222:12-4 CO的红外光谱在2170cm-1 处有一 吸收峰,计算CO的键力常数。 ν=1303(k/μ)0.5 ν= 2170cm-1 μ=MCMO/(MC+MO) 10. 紫外可见吸收光谱中四种跃迁形式(n → π*,π→π*,n→ σ*, σ→ σ*) ¾ 能量最大,只吸收远紫外光 (<200nm)的能量才能发 生跃迁。 ¾ 饱和烷烃的分子吸收光谱出 现在远紫外区(只能被真空 紫外分光光度计检测到) ¾ 作为紫外-可见分光光度法 分析的溶剂,如己烷、庚烷 、环己烷等。 σ-σ*跃迁 σ π * σ * K R E,B n π ΔE
n-α*跃迁1-元*和元-元*跃迁·含有未共享电子对杂原子·吸收波长在200-700nm范围(O、N、S和卤素等)的饱和a绝大多数有机分子的吸收光有机物。元*谱都是由n电子或元电子向元*元XIRE:吸收波长在150~250nm范n4ER激发态联迁产生。nEB4L围,大多数吸收峰出现在R·要求分子中存在具有元轨道的200nm左右。C不饱和基团,这种不饱和的,摩尔吸光系数不大,通带为吸收中心称做生色基团(简100~300称生色团)。n-元*跃迁元-元*跃迁,含有元电子基团的不饱和有机化合物·含有不饱和杂原子基团的有·影响因素:机物分子,基团中既有元电T1)吸收波长受组成不饱和键的原子影响不大;子,也有n电子。元NCH HCCHAIR·n-元*跃迁几率小,摩尔吸收4En2)摩尔吸光系数较大,常在1000~10000;4系数一般较低,在10~100范3)不饱和键数目的影响*围内64)溶剂的影响*·溶剂极性影响11:已知维生素B的最大吸收波长为361nm。精11:已知维生素B,,的最大吸收波长为361nm。精确称取样品30mg,加水溶解稀释至100mL,在波长确称取样品30mg,加水溶解稀释至100mL,在波361nm下测得溶液的吸光度为0.618,另有一未知浓长361nm下测得溶液的吸光度为0.618,另有一未知度的样品在同样条件下测得吸光度为0.475,计算样浓度的样品在同样条件下测得吸光度为0.475,计品维生素B2的浓度。算样品维生素B12的浓度。答:根据郎伯一比尔定律,列出方程得:入=361nmC,=30mg/100mlA,= e b30mg/100ml=0.618A, = 0.475A, = 0.618Az=ebC,=0.475A, = e bCiA,=ebc,用单组分定量测定中的标准对照法:A/A,=0.3/Cx=0.618/0.475求出C.=0.23mg/ml即样品维生素B12的浓度为0.23mg/ml。4
4 n-σ*跃迁 • 含有未共享电子对杂原子 (O、N、S和卤素等)的饱和 有机物。 • 吸收波长在150~250nm范 围,大多数吸收峰出现在 200nm左右。 • 摩尔吸光系数不大,通常为 100~300 σ π * σ * K R E,B n π ΔE • 吸收波长在200~700nm范围 • 绝大多数有机分子的吸收光 谱都是由n电子或π电子向π* 激发态跃迁产生。 • 要求分子中存在具有π轨道的 不饱和基团,这种不饱和的 吸收中心称做生色基团(简 称生色团)。 n-π*和π-π*跃迁 σ π * σ * K R E,B n π ΔE • 含有π电子基团的不饱和有机化合物 • 影响因素: 1)吸收波长受组成不饱和键的原子影响不大; 2)摩尔吸光系数较大,常在 1000~10000 ; 3)不饱和键数目的影响* 4)溶剂的影响* π-π*跃迁 • 含有不饱和杂原子基团的有 机物分子,基团中既有π电 子,也有n电子。 • n-π*跃迁几率小,摩尔吸收 系数一般较低,在10~100范 围内 • 溶剂极性影响 n-π*跃迁 σ π * σ * K R E,B n π ΔE 11:已知维生素B12的最大吸收波长为361nm。精 确称取样品30mg,加水溶解稀释至100mL,在波长 361nm下测得溶液的吸光度为0.618,另有一未知浓 度的样品在同样条件下测得吸光度为0.475,计算样 品维生素B12的浓度。 λ=361nm C1=30mg/100ml A1 = 0.618 A2 = 0.475 A1 = εbC1 A2 =εbCx 11:已知维生素B12的最大吸收波长为361nm。精 确称取样品30mg,加水溶解稀释至100mL,在波 长361nm下测得溶液的吸光度为0.618,另有一未知 浓度的样品在同样条件下测得吸光度为0.475,计 算样品维生素B12的浓度。 答:根据郎伯—比尔定律,列出方程得: A1 = εb30mg/100ml = 0.618 A2 =εbCx = 0.475 用单组分定量测定中的标准对照法: A1/A2=0.3/Cx=0.618/0.475 求出Cx=0.23mg/ml 即样品维生素B12的浓度为0.23mg/ml
12:NO,在波长355nm处的e355=23.3L-mol12:NO在波长355nm处的e355=23.3Lmol-l.cm1-cml,e35s/e302=2.5,NO在波长355nm处的1,355/302=2.5,NO,在波长355nm处的吸收可吸收可忽略,在波长302nm处e302=7.24L-mol忽略,在波长302nm处e302=7.24Lmol-l-cml。今1.cml。今有一含有NO,和NO,的试液,用1cm的有一含有NO和NO的试液,用1cm的吸收池测得吸收池测得A302-1.010,As-0.730。计算试液中A302=1.010,A355=0.730。计算试液中NO和NO的NO,和NO;的浓度。浓度。解:355mm处总吸收列方程得解:属于多组分的定量测定,设硝酸根浓度为A355=e1bC,+ebC,带入数据得:C,亚硝酸根浓度为C,根据吸光值的加和性和0.73-0+23.3X1XC2郎伯一比尔定律列出方程得:302nm处总吸收列方程得:1.010=7.24×1XC+23.3/2.5×1XC解方程得硝酸根浓度C,=0.099mol/L,亚硝酸根浓度C,=0.031mol/L。13,已知某络合物,其浓度为0.5μgmL-,当吸收池已知b=1cm,T=80%,c-0.5ug*mL-1则厚度为lcm时,百分透光率为80%。1)溶液的吸光度;0.5*10~*10°=8.9525*10mol-l2)该络合物的表观摩尔吸光系数;C-55.853)溶液浓度增大一倍时的百分透光率;1) A= lgT= lg0.80=0.09694)使3)的百分透光率保持为80%不变时吸收池的厚度。2)溶液表观吸收系数:A=zhe得0.09694=1.08*10*L-moll.cm*1*8.9525*10be已知b=1cm,7=80%,c=0.5ugmL-1已知b=lcm,7=80%,c=0.5ugmL-则3)溶液浓度增大一倍时的百分透光率;4)使3)的百分透光率保持为80%不变时吸收池的厚度。C2=2c,A,=2A=0.1938Ag=-IgT,=-lg0.80=0.0969,cj=2c,即-lgT,=0.1938,T,=0.640则A=A,b,=b/20.0969b=Ab1.08+10*2*8.9525*100.5cm5
5 12:NO2 - 在波长355nm处的ε355=23.3L·mol- 1·cm-1,ε355/ ε302=2.5, NO3 - 在波长355nm处的 吸收可忽略,在波长302nm处ε302=7.24L·mol- 1·cm-1。今有一含有NO2 - 和NO3 - 的试液,用1cm的 吸收池测得A302=1.010,A355=0.730。计算试液中 NO2 - 和NO3 - 的浓度。 解:属于多组分的定量测定,设硝酸根浓度为 C1,亚硝酸根浓度为C2,根据吸光值的加和性和 郎伯—比尔定律列出方程得: 12:NO2 - 在波长355nm处的ε355=23.3L·mol-1·cm- 1,ε355/ ε302=2.5, NO3 - 在波长355nm处的吸收可 忽略,在波长302nm处ε302=7.24L·mol-1·cm-1。今 有一含有NO2 - 和NO3 - 的试液,用1cm的吸收池测得 A302=1.010,A355=0.730。计算试液中NO2 - 和NO3 - 的 浓度。 解:355nm处总吸收列方程得 A355=ε1bC1+εbC2 带入数据得: 0.73=0+23.3×1×C2 302nm处总吸收列方程得: 1.010=7.24×1×C1+23.3/2.5×1×C2 解方程得硝酸根浓度C1=0.099 mol/L,亚硝酸根 浓度C2=0.031 mol/L。 13,已知某络合物,其浓度为0.5µg·mL-1,当吸收池 厚度为lcm时,百分透光率为80%。 1)溶液的吸光度; 2)该络合物的表观摩尔吸光系数; 3)溶液浓度增大一倍时的百分透光率; 4)使3)的百分透光率保持为80%不变时吸收池的 厚度。 已知b=1cm, T=80%, c=0.5µg·mL-1 则 6 0.5 10 3 61 10 8.9525 10 55.85 c mol l − ∗ − − = ∗= ∗ ⋅ 1) A= –lgT= –lg0.80=0.0969 2)溶液表观吸收系数: 4 11 6 0.0969 1.08*10 1*8.9525*10 A bc A L mol cm bc ε ε − − − = == = ⋅ ⋅ 得 已知b=1cm, T=80%, c=0.5µg·mL-1 3)溶液浓度增大一倍时的百分透光率; c2=2c, A2=2A=0.1938 即–lgT2=0.1938, T2=0.640 已知b=1cm, T=80%, c=0.5µg·mL-1 则 3 3 4 6 3 0.0969 0.5 1.08*10 *2*8.9525*10 A b cm bc − == = 4)使3)的百分透光率保持为80%不变时吸收 池的厚度。 A3= –lgT3= –lg0.80=0.0969, c3=2c, 则A3=A, b3=b/2