关于光学分析紫外可见光谱第1页，共37页，星期日，2025年，2月5日3.1紫外-可见吸收光谱利用物质的分子或离子对某一波长范围的吸收作用，对物质进行定性、定量分析及结构分析，所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱。按吸收光的波长区域不同，分为紫外分光光度法和可见分光光度法。?-胡罗卜素第2页，共37页，星期日，2025年，2月5日3.1.1分子吸收光谱的形成（1）为什么分子光谱是带状光谱（2）为什么紫外-可见光谱的吸收波长在200-800nm（3）为什么紫外-可见光谱可用于定性和定量分析第3页，共37页，星期日，2025年，2月5日电子能级间隔比振动能级和转动能级间隔大1~2个数量级，在发生电子能级跃迁时，伴有振-转能级的跃迁，形成所谓的带状光谱。分子的能量变化?E为各种形式能量变化的总和：（1）分子吸收光谱的形成第4页，共37页，星期日，2025年，2月5日（2）紫外-可见光谱的波长范围：200-800nm.（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（50-100um)。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(800-5000nm)，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(200-400nm)—可见光区(400-800nm)，紫外—可见光谱(或分子的电子光谱)第5页，共37页，星期日，2025年，2月5日紫外-可见吸收光谱的吸收曲线（3）紫外-可见光谱用于定性和定量分析第6页，共37页，星期日，2025年，2月5日紫外-可见吸收光谱的吸收曲线特点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λmax②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不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A有差异。第7页，共37页，星期日，2025年，2月5日紫外-可见光谱用于定性分析不同物质结构不同或者说其分子能级的能量(各种能级能量总和)或能量间隔各异，因此不同物质将选择性地吸收不同波长或能量的外来辐射，这是UV-Vis定性分析的基础。第8页，共37页，星期日，2025年，2月5日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。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。紫外-可见光谱用于定量分析第9页，共37页，星期日，2025年，2月5日有机分子能级跃迁1.可能的跃迁类型有机分子包括:成键轨道?、?；反键轨道?*、?*非键轨道n例如H2O分子的轨道：COHnpsH有机化合物的紫外-可见光谱第10页，共37页，星期日，2025年，2月5日各轨道能级高低顺序：????n??*??*（分子轨道理论计算结果）；可能的跃迁类型：?-?*；?-?*；?-?*；n-?*；?-?*；n-?*第11页，共37页，星期日，2025年，2月5日饱和有机化合物（1）?-?*：C-H共价键，如CH4（125nm）；C-C键，如C2H6(135nm)，处于真空紫外区；（2）n-?*：含有孤对电子的分子，如H2O(167nm)；CH3OH(184nm)；CH3Cl(173nm);CH3I(258nm)；(CH3)2S(229nm)；(CH3)2O(184nm)CH3NH2(215nm)；(CH3)3N(227nm)，可见，大多数波长仍小于200nm，处于近紫外区。第12页，共37页，星期日，2025年，2月5日不饱和脂肪族化合物（1）?-?*跃迁（K吸收带）含有C=C，C≡C，C≡N键的分子孤立时波长在200nm左右，随共轭体系的延长红移，强度增强。（2）n-?*跃迁（R吸收带）含有-OH，-NH2，-X，-S等基团。跃迁产生的吸收谱多位于近紫外区。只有?-?*和n-?