仪器分析

第二章光谱分析法概论、第三章紫外可见分光光度法、发生在含有单键的饱和有机化合物，处于σ 成键轨道上的电子吸收适当的能量后，可以将σ 电子激发到σ* 反键轨道上，从而产生σ→σ*的跃迁。

仪器分析

• 第二章 光谱分析法概论
  • 光学（光谱）分析法过程
  • 一、电磁辐射性质——波粒二象性
    • 1、波动性（在传播过程中的主要体现）
      • 现象：反射、衍射、干涉、折射、偏振、散射等
      • 特点：每个光子具有一定的波长/波数、频率和速度
        • • 波数
    • 2、微粒性（当电磁波与物质相互作用过程中的主要体现）
      • 现象：发射、吸收、光电效应、黑体辐射的能量分布、光的热辐射、光的化学作用等
      • 特点：光是不连续的粒子流，每个光子具有一定的能量（E）、光子能量与频率成正比
        • E=hν=hc/λ=hcσ
      • 电磁辐射波长越长、波数越小、频率越低、具有的能量越低
  • 二、电磁波谱
    • • 电磁辐射按波长或频率顺序排列成电磁波谱
  • 三、电磁辐射与物质的相互作用
    • 常见术语：
      • 吸收： 原子、分子或离子吸收光子能量，从基态跃迁至激发态
      • 发射： 从激发跃迁回到基态，并以电磁波的形式释放能量
      • 散射 ：电磁辐射光子与介质分子之间弹性碰撞所致。能量不变，方向改变
      • 拉曼散射 ：电磁辐射光子与介质分子之间非弹性碰撞所致。能量变，方向变
      • 折射和反射
      • 干涉和衍射
  • 光学分析法分类
    • 光谱分析仪器
• 第三章 紫外-可见分光光度法
  • UV-Vis光谱的产生
    • UV-Vis光谱是分子光谱、吸收光谱、电子光谱、带状光谱
    • UV-Vis光谱是讨论分子中价电子在不同的分子轨道之间跃迁的能级关系
  • UV-Vis 光谱的电子跃迁类型
    • 1）σ→σ*的跃迁
      • 发生在含有单键的饱和有机化合物，处于σ 成键轨道上的电子吸收适当的能量后，可以将σ 电子激发到σ* 反键轨道上，从而产生σ→σ*的跃迁
      • 分子中σ键比较牢固，跃迁需要能量较高，吸收峰的波长一般都小于150nm，处于远紫外区。 在200-400nm 范围内没有吸收。
      • 饱和烃化合物的σ→σ*跃迁出现在远紫外区
    • 2） n →σ*的跃迁
      • 对应化合物：含杂原子饱和基团 例： -OH、-NH2、-X、-S 等
    • 3）π→π*跃迁
      • • π→π*跃迁一般出现在近紫外区
    • 4）n →π*跃迁
      • 对应化合物：含有杂原子不饱和基团 例：C=O、C=N、—N=N—等
    • 5）电荷迁移跃迁
    • 6）配位体场跃迁
      • 在配位化合物中的过渡元素或镧、锕元素的d或f轨道发生能级分裂，产生d-d或f-f跃迁
    • 总结：
      • 紫外光谱电子跃迁类型 ： n—π*跃迁、 π—π*跃迁
      • 饱和化合物无紫外吸收（ σ→σ* 、 n→σ* ）
      • 紫外吸收光谱主要研究具有不饱和共价键或共轭结构的化合物
    • 区别跃迁类型
      • A、n →π*产生的吸收峰，ε很小； π→π*产生的吸收峰，ε很大。
      • B、 当共轭体系长短一致时n →π*在长波长； π→π*在短波长。
      • C、根据溶剂极性不同来判断： 测定用溶剂极性增加，n →π*产生的吸收峰短移；π→π*产生的吸收峰长移。
  • UV -Vis术语
    • 1、吸收光谱（吸收曲线）
      • 吸收峰、吸收谷、肩峰
      • 吸收光谱特征（定性依据）
        • 吸收峰→λmax 、吸收谷→λmin、肩峰→λsh、末端吸收