第7章 一 紫外可见吸收 紫外可见吸 光谱的产生 收光谱法 二、分子吸收光谱与 第4节 电子跃迁 概述 下一页 08:5645
08:56:45 第7章 紫外-可见吸 收光谱法 一、 紫外可见吸收 光谱的产生 二、分子吸收光谱与 电子跃迁 第4节 概 述
一、紫外吸收光谱的产生 1.概述 紫外吸收光谱： 分子价电子能级跃迁。 波长范围：100-800nm (1)远紫外光区：100-200nm (2)近紫外光区：200-400nm (3)可见光区：400-800nm 物质颜色于吸收光颜色的关系： 互补色 250300350 400nm 带状光谱：电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁 08:56:45
08:56:45 一、紫外吸收光谱的产生 1.概述 紫外吸收光谱： 分子价电子能级跃迁。 波长范围：100-800 nm. (1) 远紫外光区: 100-200nm (2) 近紫外光区: 200-400nm (3)可见光区:400-800nm 物质颜色于吸收光颜色的关系： 互补色 250 300 350 400nm 1 2 3 4 e λ 带状光谱：电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁
能级跃迁 电子能级间跃 V"=0 B 迁的同时，总伴 随有振动和转动 能级间的跃迁。 即电子光谱中总 纯电子 跃迁 包含有振动能级 和转动能级间跃 纯振动 迁产生的若干谱 纯转动 跃迁 跃迁 三0 线而呈现宽谱带 双原子分子的三种能级跃迁示意图 08:56:45
08:56:45 能级跃迁 电子能级间跃 迁的同时，总伴 随有振动和转动 能级间的跃迁。 即电子光谱中总 包含有振动能级 和转动能级间跃 迁产生的若干谱 线而呈现宽谱带
2.物质对光的选择性吸收及吸收曲线 M+热 M+hv M 基态 激发态 M+荧光或磷光 E (△E) E2 △E=E2-E1=hv Mn04.545 Cr20 量子化；选择性吸收 440 吸收曲线与最大吸收波 长2max 用不同波长的单色光 照射，测吸光度 400420440460480500520540560580600入 08:56:45
08:56:45 2.物质对光的选择性吸收及吸收曲线 M + 热 M + 荧光或磷光 E = E2 - E1 = h 量子化 ；选择性吸收 吸收曲线与最大吸收波 长 max 用不同波长的单色光 照射，测吸光度; M + h → M * 基态 激发态 E1 （△E） E2
3吸收曲线的讨论： ①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处 对应的波长称为最大吸收波长--λmax v②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不 变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和入max则不同。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析 的依据之一。 08:56:45
08:56:45 3.吸收曲线的讨论： ①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处 对应的波长称为最大吸收波长---λmax ②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不 变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析 的依据之一
讨论： ④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A 有差异，在入max处吸光度A的差异最大。此特性可作作 为物质定量分析的依据。 v⑤在入max处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定 最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要 依据。 08:56:45 盯
08:56:45 讨论： ④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作作 为物质定量分析的依据。 ⑤在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定 最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要 依据
二、分子吸收光谱与电子跃迁 ·物质分子内部三种运动形式： (1)电子相对于原子核的运动； (2)原子核在其平衡位置附近的相对振动； (3)分子本身绕其重心的转动。 ·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。 .分子的内能：电子能量Ee、振动能量Ev、转动能量Er 即：E=Ee+Ev+Er Ee>4EV>AEr 08:5645
08:56:45 二、分子吸收光谱与电子跃迁 物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动； （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动； （3）分子本身绕其重心的转动。 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。 分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er 即: E＝Ee+Ev+Er ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
讨论： (1)转动能级间的能量差4r:0.005~0.050eV,跃迁 产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱； （2)振动能级的能量差△Ev约为：0.05~1eV,跃迁产 生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱； (3)电子能级的能量差△Ee较大1~20eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外-可见光区，紫外-可见光谱或分子的电子 光谱； 08:56:45
08:56:45 讨论： （1） 转动能级间的能量差ΔΕr：0.005～0.050eV，跃迁 产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱； （2） 振动能级的能量差ΔΕv约为：0.05～１eV，跃迁产 生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱； （3） 电子能级的能量差ΔΕe较大1～20eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外—可见光区，紫外—可见光谱或分子的电子 光谱；
讨论： (4)吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性 的依据； (5)吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关， 也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩 尔吸光系数emax也作为定性的依据。不同物质的人max有时 可能相同，但εmax不一定相同： (6)吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比，定 量分析的依据。 08:56:45 四
08:56:45 讨论： （4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性 的依据； （5）吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关， 也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩 尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时 可能相同，但εmax不一定相同； （6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比，定 量分析的依据