导图社区 红外光谱法和Raman光谱法
这是一篇关于红外光谱法和Raman光谱法的思维导图。该图页面清晰精致,内容具体详细,非常适合大家作为复习参考。
氧化还原滴定法是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法。与酸碱滴定法和配位滴定法相比较,氧化还原滴定法应用非常广泛,它不仅可用于无机分析,而且可以广泛用于有机分析,许多具有氧化性或还原性的有机化合物可以用氧化还原滴定法来加以测定。
这是一篇关于络合滴定法的思维导图。络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法称。它主要以氨羧络合剂为滴定剂,这些氨羧络合剂对许多金属有很强的络合能力。
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红外光谱法和Raman光谱法
红外吸收和Raman散射的基本原理
①同属于分子振动光谱
②红外光谱基于分子对红外的特征吸收
红外光谱一般会用T-σ或T-波长的曲线来表示,纵坐标即是T透射比,故吸收峰是向下的,横轴即是波数或者波长
③拉曼光谱基于分子对光的散射
拉曼光谱则是以散射强度-拉曼位移曲线表示,纵坐标是散射强度,横坐标是拉曼位移,吸收峰向上
红外光谱法
红外吸收基本理论
分子振动
双原子分子产生振动
谐振子
分子的振动:对于一个双原子分子,其简谐振动的频率的计算公式为σ=1/2Πc平方 根k/μ,频率的总结换算即可 k是化学键的力常数,单位是N/cm μ是折合质量,m1m2/(m1+m2)(6.02×10 23次方) 若用g为单位则无须除以阿伏伽德罗常数,但是若用单位为u,则除以Na
非谐振子
分子振动形式
伸缩振动:原子沿着键轴方向伸缩使键长发生周期性变化的振动
弯曲振动:键角发生变化的振动
面内弯曲振动
剪式振动
平面摇摆振动
面外弯曲振动
面外摇摆振动
扭曲振动
振动自由度: 多原子分子振动形式的多少
分子运动状态为平动,转动,振动 (平动和转动各三个自由度不算)
非线性分子:3n-6
线型分子:3n-5
分子结构光谱产生条件和谱带强度
条件
①辐射具有刚好满足振动跃迁所需的能量
②振动形式使得分子偶极矩发生了变化(有红外活性)
强度
吸收峰的强度与分子振动时偶极矩的变化的平方成正比
光谱仪器
红外光谱仪的主要部件
光源:发射高强度连续红外辐射的物体
能斯特灯
碳棒
吸收池
中红外光不能透过玻璃和石英,因此红外吸收池通常由无机盐制成,如:溴化钾
单色器
光栅单色器
检测器
记录系统
试样制备
固态、液态、气态
应用
定性
红外光谱特征基团频率:官能团定性
红外光谱:结构分析
Raman光谱法
拉曼散射效应
当发生散射的时候,散射光的频率大部分不发生改变,但是有一些频率会发生改 变,称为拉曼散射
拉曼散射的两种情况
斯托克斯线:入射光频率高于拉曼散射光频率
反斯托克斯线:入射光频率低于拉曼散射光频率
上述两线的频率与入射光频率的差值称为拉曼位移 拉曼位移与入射光频率无关 仅与物质分子的振转和转动能级有关, 这是拉曼光谱可以作为分子结构性分析的理论依据
拉曼光谱产生的条件
分子在振动过程某一方向的极化率是否变化 变化即:电子云发生变形,分子的正负电荷中心发生了相对移动,形成了诱导偶极矩, 产生极化现象。μ=αE μ为诱导偶极矩,α为极化率,E为外电场
若极化率α随分子内部振动而变化,则会发生拉曼散射,具有拉曼活性 若α=0, 则不具有拉曼活性
光源:激光,频率位于可见光区和近红外区
单色器:微量毛细管池、气体池和压片试样池
试样池:两个光栅的双单色器
检测系统:光电倍增管
有机化合物结构分析、生物大分子研究、高分子聚合物研究
基团振动及影响基团频率的因素
振动光谱区域(中红外区最重要:波数:4000-400)
基团振动
基频区波数:4000-1350
X-H伸缩振动区4000-2500
三键以及累计双键区2500-1900
双键的伸缩振动区
X-H弯曲振动区1650-1350
指纹区波数:1350-650
影响基团频率的主要因素
内部因素
诱导效应:静电作用引起基团中电荷分布变化,从而引起键力常数变化,改变了基 团特征频率
共轭效应:使共轭体系中电子云密度平均化,使得双键电子云密度降低
氢键:降低吸收频率,使得谱带变宽
外部因素
试样状态、溶剂效应等。 eg:气态伸缩振动频率最高,固态最低;极性基 团伸缩振动随溶剂极性增大向低频移动
红外活性和Raman活性的相互补充
相互排斥规则:有对称中心的分子,对其一有活性,另一则无活性
相互允许规则:无对称中心,两种活性
相互禁阻规则;少数分子振动,两种光谱都非活性