处摩尔吸收系数?=6130 L/mol?cm,摩尔质量M=327.8)。
解:由A??lgT??lg0.350?6130?I?ε310cl I0x5.001000???2 327.8100100解得:x?0.0187g?18.7 (mg)
6. 称取维生素C 0.0500 g溶于100 mL的5 mol/L硫酸溶液中,准确量取此溶液2.00 mL稀释至100 mL,取此溶液于1 cm吸收池中,在λ品中维生素C 的百分质量分数。
max
=245 nm处测得A值为0.498。求样
解:由A??lgT??lgc?I?Ecl I0A0.498??8.89?10?4(g/100mL) El560?18.89?10?4?100%?88.9% 维生素C 的百分质量分数=
20.0500?1007. 一般分光光度计读数有两种刻度,一种为百分透光率T%,另一种为吸光度
A,问当T%=0,50,100时,相应吸光度A的数值为多少? (∞,0.301,0)。
解:根据公式A??lgT,
当T%=0时,A??lgT??lg0??; 当T%=50时,A??lgT??lg0.5?0.301; 当T%=100时,A??lgT??lg1?0;
8. 有一浓度为C的溶液、吸收了入射光的16.69%,在同样条件下,浓度为2C的溶液百分透光率为多少?
解:根据公式A??lgT??lgI?Ecl,当浓度是C时,I0T=1-16.69%=0.8331.当浓度为2C时,
T220.8331==0.694=69.4%. ?T2c9. 一符合朗伯-比耳定律的有色溶液放在2cm 的比色皿中,测得百分透光率为60%,如果改用1cm,5cm 的比色皿测定时,其T%和A各为多少?
解:根据公式A??lgT??lgI?Ecl,已知l=2cm时,T=0.6, I00.6=77.4%;所以,
当l=1cm时,代入公式可得T%=
AA
1cm??lgT??lg0.774?0.11;1
同理,当l=5cm时,代入公式可得T%=0.65=27.9%;所以,
5cm??lgT??lg0.279?0.554;
10. 以氯磺酚S光度法测定铌,100ml溶液中含铌 100μg,用lcm比色皿,在650nm波长处测得其透光率为44.0%,计算铌-氯磺锡S络合物在此波长处的吸光度;摩尔吸光系数。
解:A = —㏒T = —㏒0.44 = 0.356 C =100μg∕100ml=10g∕100ml
ìmìm-4
=A∕LC
= 3.56×10 [100ml∕g ㎝ ]
%
3
ε= Ε·Mr∕10
ε=3.56×10×92.9÷10=3.31×10 [l∕mol·㎝ ]
11. 将Fe离子0.l0mg在酸性溶液中用 KSCN显色,稀释至 50mL,在波长480nm处用lcm比色皿测得吸光度为0.240,计算 Fe(SCN)3的摩尔吸光系数(不考虑Fe(SCN)3的离解)。
解:根据郞伯-比耳定律可知,
吸光系数a=A/bc=0.240/(1x2x10)=1.2x10L.g.cm 摩尔吸收系数ε=aM=1.2x10x56.85=6.822 L.g.cm
3
-1
-1
-4
3
-1
-1
3+
3
4
第十章 红外吸收光谱分析法
1. 红外光谱根据红外光波的波长范围可分为近红外、中红外和原红外,它们分别对应的波长范围是多少?
答:红外光谱区分类
波数(cm-1) 13158~4000 4000~200 200~10 名称 近红外 中红外 远红外 波长(μm) 0.76~2.5 2.5~50 50~1000 能级跃迁类型
O-H、N-H及C-H键的倍频 分子中原子的振动及分子的转动 分子转动、晶格振动 2. 产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么? 答: 产生红外的条件:分子对红外电磁波的吸收不是任意的,当红外线的能量等于分子两个能极差时,分子吸收能量产生相应的能级跃迁,宏观表现为红外光谱的透射率降低,这是产生红外光谱的条件之一。红外吸收光谱产生的第二个条件是分子振动时其偶极矩必须发生变化。并非所有的振动都会产生红外吸收,只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收,这种振动称为红外活性振动;偶极矩等于零的分子振动不能产生红外吸收,称为红外非活性振动。 3. 何谓基团频率? 它有什么重要用途? 答:基频峰是分子吸收某一频率的红外线后,振动能级由基态跃迁到第一激发态时产生的吸收峰。基频峰的频率即为基本振动频率,对于多原子分子,基频峰频率为分子中某种??1307基团的基本振动频率。基频峰的频率可由公式k?推测,基频峰数目与分子的基本振动数有关,但往往小于基本振动数。由于基频峰的强度一般较大,因而是红外光谱上最重要的一类吸收峰。 4. 影响红外吸收峰位置的因素有哪些?
答:对于分子的基团红外吸收频率主要决定于其键力常数与折合质量,但肯定会受到与其相连的其它基团,及溶剂等外部条件的影响。基团的特征频率不是固定不变的,而是在一定范围内变动。总体来讲包括内部因素和外部因素两方面。内部因素:电子效应;共轭效应;氢键;震动耦合;环张力等;外部因素:样品的状态;温度;溶剂等
5.根据下列力常数k数据,计算各化学键的振动频率(cm-1)。 (1)乙烷C-H键,k=5.1 N.cm-1;(2)乙炔C-H键,k=5.9 N.cm-1; (3)乙烷C-C键,k=4.5 N.cm-1; (4)苯C-C键,k=7.6 N.cm-1; (5)CH3CN中的C≡N键, k=17.5 N.cm-1
(6)甲醛 C-O键,k=12.3 N.cm-1;
由所得计算值,你认为可以说明一些什么问题? ??1307答:由k?可以计算 5.10.92(1)??1307?1307?1307?3077cm?1;(2)??1307?1131cm?1;(4)??1307?2144cm?1;(6)??13075.90.92?3399cm?1 (3)?4.567.66?1470cm?1 ?1745cm?1 (5)?17.56.512.36.9由上述结果可得,化学键的基本振动频率由化学键的键力常数和原子质量决定,随键力常数增大而增加。 6. 氯仿(CHCl3)的红外光谱说明C-H伸缩振动频率为3100 cm-1, 对于氘代氯仿(CDCl3),其C-D振动频率是否会改变?如果变化的话,是向高波数还是低波数位移?为什么?
??1307答:振动频率变小,向低波数位移,振动频率由子折合质量增加,波数变小。
k?决定,C-D与C-H相比原
7.某化合物分子式为C6H12,根据图10-24是推测该化合物结构。
10-24未知化合物红外光谱图 2?2n4?n3?n12解:由化合物分子式C6H12计算不饱和度Ω= =1,则推测可能为烯烃;