第一节紫外—可见吸收光谱 当用频率为的电磁波照射分子,而该分子的较高能 级与较低能级之差△E恰好等于该电磁波的能量hv时, 即有 △E=hv(h为普朗克常数) 此时,在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的 能级;在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射 的电磁波照射分子,将照射前后光强度的变化转变为电 信号,并记录下来,然后以波长为横坐标,以电信号 (吸光度A)为纵坐标,就可以得到一张光强度变化对 波长的关系曲线图—分子吸收光谱图。 6
6 第一节 紫外—可见吸收光谱 当用频率为的电磁波照射分子,而该分子的较高能 级与较低能级之差△ E恰好等于该电磁波的能量 h时, 即有 △ E = h ( h为普朗克常数) 此时,在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的 能级;在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射 的电磁波照射分子,将照射前后光强度的变化转变为电 信号,并记录下来,然后以波长为横坐标,以电信号 (吸光度 A)为纵坐标,就可以得到一张光强度变化对 波长的关系曲线图——分子吸收光谱图
第一节紫外一—可见吸收光谱 二、分子吸收光谱类型 根据吸收电磁波的范围不同,可将分子吸收光谱分 为远红外光谱、红外光谱及紫外、可见光谱三类。 分子的转动能级差一般在0.005~0.05eV。产生此能 级的跃迁,需吸收波长约为250~25um的远红外光,因此, 形成的光谱称为转动光谱或远红外光谱。 分子的振动能级差一般在0.05~1eV,需吸收波长约 为25~1.25μm的红外光才能产生跃迁。在分子振动时同 时有分子的转动运动。这样,分子振动产生的吸收光谱 中,包括转动光谱,故常称为振-转光谱。由于它吸收的 7
7 第一节 紫外—可见吸收光谱 二、分子吸收光谱类型 根据吸收电磁波的范围不同,可将分子吸收光谱分 为远红外光谱、红外光谱及紫外、可见光谱三类。 分子的转动能级差一般在0.005 ~ 0.05eV。产生此能 级的跃迁,需吸收波长约为250 ~ 25m的远红外光,因此, 形成的光谱称为转动光谱或远红外光谱。 分子的振动能级差一般在0.05 ~ 1 eV,需吸收波长约 为25 ~ 1.25m的红外光才能产生跃迁。在分子振动时同 时有分子的转动运动。这样,分子振动产生的吸收光谱 中,包括转动光谱,故常称为振-转光谱。由于它吸收的
第一节紫外—可见吸收光谱 能量处于红外光区,故又称红外光谱。 电子的跃迁能差约为1~20eV,比分子振动能级差 要大几十倍,所吸收光的波长约为12.5~0.06μm, 主要在 真空紫外到可见光区,对应形成的光谱,称为电子光谱 或紫外、可见吸收光谱。 通常,分子是处在基态振动能级上。当用紫外、可 见光照射分子时,电子可以从基态激发到激发态的任 振动(或不同的转动)能级上。因此,电子能级跃迁产 生的吸收光谱,包括了大量谱线,并由于这些谱线的重 叠而成为连续的吸收带,这就是为什么分子的紫外、可 见光谱不是线状光谱,而是带状光谱的原因。又因为绝
8 第一节 紫外—可见吸收光谱 能量处于红外光区,故又称红外光谱。 电子的跃迁能差约为1 ~ 20 eV,比分子振动能级差 要大几十倍,所吸收光的波长约为12.5 ~ 0.06m,主要在 真空紫外到可见光区,对应形成的光谱,称为电子光谱 或紫外、可见吸收光谱。 通常,分子是处在基态振动能级上。当用紫外、可 见光照射分子时,电子可以从基态激发到激发态的任一 振动(或不同的转动)能级上。因此,电子能级跃迁产 生的吸收光谱,包括了大量谱线,并由于这些谱线的重 叠而成为连续的吸收带,这就是为什么分子的紫外、可 见光谱不是线状光谱,而是带状光谱的原因。又因为绝
第一节紫外一可见吸收光谱 大多数的分子光谱分析,都是用液体样品,加之仪器的 分辨率有限,因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。 由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区(60~ 200nm)均有吸收,因此在测定这一范围的光谱时,必 须将光学系统抽成真空,然后充以一些惰性气体,如氦、 氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要昂贵的真 空紫外分光光度计,故在实际应用中受到一定的限制。 我们通常所说的紫外一可见分光光度法,实际上是指近 紫外、可见分光光度法。 9
9 第一节 紫外—可见吸收光谱 大多数的分子光谱分析,都是用液体样品,加之仪器的 分辨率有限,因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。 由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区(60 ~ 200 nm)均有吸收,因此在测定这一范围的光谱时,必 须将光学系统抽成真空,然后充以一些惰性气体,如氦、 氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要昂贵的真 空紫外分光光度计,故在实际应用中受到一定的限制。 我们通常所说的紫外—可见分光光度法,实际上是指近 紫外、可见分光光度法
第二节化合物紫外一可见光谱的产生 在紫外和可见光谱区范围内,有机化合物的吸收带主 要由o→o*、元→π*、n→o*、n→元*及电荷迁移跃迁产生。 无机化合物的吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁(即 d一d跃迁和f一f跃迁)产生(教材P.23) 。 σ*反键轨道 π*反键轨道 n非键轨道 π成键轨道 入/nm 200 300 400 σ成键轨道 各种电子跃迁相应的吸收峰和能量示意图 10
10 第二节 化合物紫外—可见光谱的产生 在紫外和可见光谱区范围内,有机化合物的吸收带主 要由* 、* 、n* 、n*及电荷迁移跃迁产生。 无机化合物的吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁(即 d—d跃迁和f—f跃迁)产生(教材P.23)。 各种电子跃迁相应的吸收峰和能量示意图 * * * n * * n * 能 量 *反键轨道 *反键轨道 n非键轨道 成键轨道 200 成键轨道 /nm 300 400