1
8.3 吸光光度法的灵敏度与准确度
8.3.1 灵敏度的表示方法
1,摩尔吸光系数 (?)
A=? b c? =A/bc (L·mol-1·cm-1)
越大,灵敏度越高,
<104 为低灵敏度 ;
104～ 105 为中等灵敏度 ;
>105为高灵敏度,
2
2,Sandell(桑德尔 )灵敏度 (S)
定义,截面积为 1cm2的液层在一定波长或波段处，
测得吸光度为 0.001时所含物质的量。
用 S表示，单位,?g·cm-2
A=? bc=0.001 bc ＝ 0.001/?
S小 灵敏度高 ;? 相同的物质,M小则灵敏度高,
3
210= = ( g /c m ) 1 0,0 0 MMS?
变换单位,bcmcmol/L=bcM106?g/1000cm2
3
例 1 邻二氮菲光度法测铁?(Fe)=1.0mg/L,
b=2cm,A=0.38 计算?,S 和解,c(Fe)=1.0 mg/L=1.0× 10-3/55.85
=1.8× 10-5(mol·L-1)
E1%1cm
4 - 1 - 1
-5
0,38= = 1,1 10 L m ol c m
2 1,8 10
（）
S=M/? =55.85/1.1× 104=0.0051 (?g/cm2)
3
21 g /c m 2 c m 0,0 0 1= = 0,0 0 5 1 g /c m
0,3 8
S
或
4
c =1.0mg/L=1.0× 10-3 g /1000mL
= 1.0× 10-4 g/100mL
1%
1c m=A E bc
- 1 11% cm - 4 31 = 0,3 8 / 2,0 1 0 = 1,9 1 0 1 0 0 m L g c mE（）
1%
1 c m
53= 1 0 = 1,1 1 0 / 5 5,8 5 / M = 9 1 0 1.E或
5
例 2 比较用以下两种方法测 Fe的灵敏度,
B,用 4,7-二苯基邻二氮菲光度法测定铁
ε533＝ 2.2× 104 L·mol-1·cm-1
S = 55.85/(2.2× 104)＝ 0.0025 (?g·cm-2)
B方法比 A方法的灵敏度高,
A,用邻二氮菲光度法测定铁时，
ε508＝ 1.1× 104 L·mol-1·cm-1
S = 55.85/(1.1× 104)＝ 0.0051 (?g·cm-2)
6
8.3.2 准确度 — 仪器测量误差
100
80
60
40
20
0
T/%
c1?c2?c3
T
T
T-透光率读数误差
c
c1
c1
c2
c2
c3
c3> < 由于 T 与浓度 c 不是线性关系，故不同浓度时的仪器读数误差?T 引起的测量误差? c/c不同。
7
测量误差公式推导,
dA = d(-lgT) = d(-0.434lnT) = - 0.434dT/T
dd=cA
cA
r
d - 0,4 3 4 d==
( - lg )
cTE
c T T
A= - lgT
T lgT 最大时，即 (TlgT) ′= 0 时误差最小,
算得 lgT= - 0.434,T=36.8%,A = 0.434
8
10
8
6
4
2
0 20 40 60 800.7 0.4 0.2 0.1 AT/%
Er
r
0,4 3 4
lg
( 0,0 1 )
cTE
c T T
T
(36.8)
0.434
浓度测量的相对误差与 T(或 A)
的关系实际工作中，应控制 T在 10～ 70％,
A在 0.15～ 1.0之间 (调 c,b,?)
9
8.4.1 显色剂与显色反应
：
：
：：
助色团 － NH，－ OH，－ X （孤对电子） ne
8.4 显色反应与分析条件的选择
O
生色团,－ N＝ N－，－ N＝ O，
OC=S,－ N （共轭双键） πe
10
有机显色剂
CH3－ C－ C－ CH3
HO－ N N－ OH
＝ ＝
NN
OH
COOH
SO3H
OO型：
N
N N OH
OH
ON型,PAR
NH NH
N
S
N
S型,双硫腙
NN型,丁二酮肟邻二氮菲磺基水杨酸
11
显色反应的选择
灵敏度高,一般 ε>10 4;
选择性好 ;
显色剂在测定波长处无明显吸收,
对照性好,max> 60 nm;
反应生成的有色化合物 组成恒定，稳定 ;
显色条件易于控制,重现性好,
12
8.4.2 显色条件的确定
c(R) c(R) c(R)
1,显色剂用量 （ c(M),pH一定）
Mo(SCN)32+ 浅红
Mo(SCN)5 橙红
Mo(SCN)6- 浅红
Fe(SCN)n3-n
13
2,显色反应酸度 （ c(M),c(R)一定）
pH1<pH<pH2
pH
14
邻二氮菲－亚铁反应完全度与 pH的关系
R ( H )
33
F e(A )
33
3
[F eR ]
[F e ][ R ]
3
3 F e ( A ) R ( H )
[ F e R ]lg lg lg 3 lg 3 lg [ R ]
[ F e ]
H+H+A
c(R)≈[R′]=10-4mol·L-1
β3＝ 1021.3β3 FeR3
OH-
Fe2++3R
15
3[F eR ]lg
[F e ]? pH3～ 8为适宜的酸度范围
16
25℃
50℃
t /min
A
3,显色温度及显色时间
(c(M),c(R),pH一定 )
另外，还有介质条件、有机溶剂、表面活性剂等,
17
8.4.3 测定中的干扰以及消除方法
Co2+,Fe3+ Co
2+
FeF63- Co(SCN)2 (蓝 )
⑴ NaF SCN－
Co2+
Fe2+,Sn4+
(2)Sn2+ Co(SCN)
2
SCN－
测 Co2＋,(掩蔽法 )
1.化学法
18
Co2+,Zn2+,
Ni2+,Fe2+
CoR,ZnR
NiR,FeR
CoR,Zn2+,
Ni2+,Fe2+
钴试剂 R H+
测 Co2＋,(生成络合物性质不同 )
消除干扰，也可采取分离法。
Fe3+,Cu2+ FeSSal（紫红）Cu2+
pH= 2.5 SSal
测 Fe3＋,(控制 pH)
19
2,物理法 — 选择适当的测定波长
515 655 415 500
钍 -偶氮砷 III 钴 -亚硝基红盐
A A
络合物络合物试剂试剂
/nm?/nm
20
1,仅络合物有吸收,溶剂 作参比。
如 phen— Fe2+ 标准曲线
2.待测液也有吸收,被测液 作参比。
如 测汽水中的 Fe
3,显色剂或其他试剂也有吸收,空白溶液 作参比例,邻二氮菲光度法测 Li2CO3中的 Fe，
参比溶液为不含 Li2CO3样品的所有试剂 。
4,干扰组分与显色剂有反应,又无法掩蔽消除时：
1） 掩蔽被测组分,再加入显色剂，作参比,
2） 加入等量干扰组分 到空白溶液中,作参比,
--选择适当的参比溶液
21
8.5 吸光光度法的应用
8.5.1 单一组分的测定
1,金属离子,Fe-phen,Ni-丁二酮肟,Co-钴试剂
2,磷的测定,DNA中含 P～ 9.2%,RNA中含 P～ 9.5%,
可得核酸量,
H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3
=(NH4)3PO4·12MoO3+12NH4NO3+12H2O
磷钼黄 (?小 )
磷钼 (V)蓝 (?大 )
Sn2+
22
3,蛋白质测定 — 溴甲酚绿、考马司亮蓝等
4,氨基酸测定 — 茚三酮 (紫色化合物 )
5,水质检测,NH4+,NO2-,Mn2+,Fe2+、
SO42-,Hg2+----
6,药物含量测定 — 比吸光系数定量；荷移光谱法测定,
7,紫外吸收 (UV),NO2-,NO3-,SO42-、
SO32-,CO32-,SCN-、酪氨酸、色氨酸、
苯丙氨酸、蛋白质等。
23
8.5.2 多组分的测定
x?1,?y?1,?x?2,?y?2由 x,y标液在?1,?2处分别测得,
a) 在?1处测组分 x,在?2处测组分 y.
b) 在?1处测组分 x; 在?2处测总吸收,扣除 x吸收,可求 y.
c) x,y组分不能直接测定
A1=?x?1bcx+?y?1bcy(在?1处测得 A1)
A2 =?x?2bcx+?y?2bcy(在?2处测得 A2)
24
8.5.3 光度滴定
NaOH滴定 对硝基酚 pKa=7.15
间硝基酚 pKa=8.39? pKa=1.24
V1 V2 V(NaOH)/mL
对硝基酚间硝基酚 酸形均无色,
碱形均黄色
25
典型的光度滴定曲线依据滴定过程中溶液吸光度变化来确定终点的滴定分析方法。
Vsp
滴定剂吸收
Vsp
被滴物吸收
Vsp
滴定剂与待测物均吸收
Vsp
产物吸收
26
8.5.4 络合物组成的测定
1,摩尔比法,固定 cM,改变 cR
1:1 3:1
c(R)/c(M)
A
1.0 2.0 3,0
27
2,等摩尔连续变化法,
M R M R nn?
MR (c c c ） 常数
M:R=1:1
0.5 0.33
cM/c cM/c
M:R=1:2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
28
8.5.5 一元弱酸离解常数的测定
HL H＋ ＋ L
HL
HL L= [ H L ] + [ L ]
KccA
KK
+ L
++
a
aa
(HL)[ H ] ( H L )=+
+ [ H ] + [ H ]
Ka＝ [H+][L]/[HL]
高酸度下，几乎全部以 HL存在，可测得 AHL＝ εHL·c(HL)；
低酸度下，几乎全部以 L存在，可测得 AL ＝ εL·c(HL).
代入整理：
L
HL
AA
K AAa
-
p = p H + l g -或配制一系列 c相同,pH不同的溶液,测 A.
HL,L 颜色不同
+
a L= [ H ]- K AA
[HL]
[L]
HL -AA
29
MO吸收曲线
Aa(HL)
Ab
(L)
1
2
3
4
5
6A
b65
4
32
1A
a
350 400 450 500 550 600?/nm
A曲线 pH
1 1.10,1.38
2 2.65
3 3.06
4 3.48
5 3.98
6 5.53,6.80
由每份溶液的一对 pH,A，可求得一个 Ka,取平均值即可,
30
8.6 紫外可见分光光度法在有机定性分析中的应用
8.6.1 有机化合物分子的电子跃迁和吸收带非键轨道成键轨道成键轨道反键轨道反键轨道
(nm)
HCHO
==
n
*>*>*>n*>*> n*
31
跃迁? max(nm)?
* ~150(<200)
n* ~200 100～ 300
n* 200～ 800 10～ 100
* ~200 ~104
190CH2－ CH2
CH2
135 （ C－ C）CH3－ CH2－ CH3
135 （ C－ C）CH3－ CH3
125 （ C－ H）CH4
λmax（ nm）饱和烃类
→?*跃迁
(饱和烃类 )
（作溶剂）
32
max(nm) max(nm)?
H2O 167 1480 CH3OCH3 184 2520
CH3OH 183 150 CH3NH2 215 600
CH3Cl 173 200 (CH3)2NH 220 100
CH3Br 204 200 (CH3)3N 227 900
CH3I 258 365
n→?* 跃迁（含具 n电子的杂原子）
33
n→?* 跃迁 （带孤对电子的杂原子与其他?键共轭）
280～ 300饱和醛酮
1000( n→?*)
16( n→?*)
186
280
CH3COCH3
异辛烷22280CH3－ NO2
EtOH5339CH3N＝ NCH3
H2O60214CH3CONH2
EtOH41204CH3COOH
max(nm） 介质
34
π→π* 跃迁（不饱和烃类 )
6000173CH三 CH
14000175CH2＝ CH2
max(nm）
π→π* 跃迁 的?max短,? 大,
n→?* 跃迁 的?max长,? 小,
35
电荷迁移跃迁（荷移光谱）
特点：谱带宽,吸收强度大,λ max处的 ε 可大于 104 。
Fe3＋ — SCN- Fe2＋ — SCN
（分子内氧化还原）
h?
R
N
1
R 2
R
h?D— A D＋ — A-
e给予体 e接受体
e给予体e接受体
N
1
R2
- +h?
C
R
O C
R
O-+
h?
36
8.6.2 有机分子中的生色团与助色团严格地说，只有含有不饱和基团或孤对电子的基团，
才是生色团（ n→ π*,π→ π*）
－ C－ C－，－ C－ H,σ→σ * ～ 150nm
n→ σ*,σ→σ *:
:
C＝ O C＝ C－ O－:
,n→ π*,π→ π*
－ C－ O－，－ C－ S－
n→σ*,σ→σ* ～ 200nm
:
:,
:
－ C－ N－，－ C－ Cl：
:
:
:
C＝ C,－ C ＝ C－ π→π *,σ→σ * ～ 200nm
（孤立双键 <200nm）
生色团类 型
40
不饱和基团助色效应大
256 261 264 282 320
276(K带 )
苯环 B带 λmax(nm)
CH3 Cl CH=CH2 C CH3
O
常见助色团及其助色效应 (红移 ——?max增大 ):
－ F<－ CH3<－ Cl<－ Br<－ OH<－ OCH3<－ NH2<－
NHCH3< － N(CH3)2 <－ NHC6H5<－ O－
例,CH3Cl CH3Br CH3I
max(nm) 172 204 258
42
共轭烯烃键数与能量的关系
E?E?E?E
4*
5*
6*
3
2
1
3
2
1
4
5*
6*
7*
8*
3*
4*
2
1?1
2*
共轭?键越多，最大吸收峰波长?越长,
43
双键数 物质名称?max(nm)?
5 癸五烯 335（ 浅黄 ） 1.2× 105
6 二甲基十二碳六烯 360（ 黄 ） 1.4 × 105
8 2－羟基－?－胡萝卜素 415（ 橙 ） 2.1 × 105
11 番茄红素 470（ 红 ） 1.9 × 105
max
结构式化合物
5.2× 1043.5× 1042.1× 1041.0× 104
296258217185
C＝ C
辛四烯己三烯丁二烯乙烯
44
苯吸收带（溶剂：异辛烷）
精细结构
B带 (III)
K带 (II,E2)
E带 (I,E1)
I带 II带 III带
E带 K带 B带
E1带 E2带 B带
180 204 256
6.0× 104 8.0× 103 2.0× 102
max
苯吸收带名称
45
苯环共轭的影响
B带,?max(nm)
苯 256
萘 314
蒽 380
丁省 480(黄 )
戊省 580(蓝 )
46
苯的同系物的吸收光谱
/nm
47
Kmax＝ 220nm，
Bmax＝ 270nm ε＝ 800
非共轭 (两环不共平面 )
λBmax＝ 262nm，
ε＝ 500
非共轭 (sp3杂化 )
隐式孔雀绿 (sp3杂化 )(无色 ) 碱式孔雀绿 (三苯环共平面 )
(sp2杂化 )(绿色 )λmax＝ 617nm
苯环取代基的影响
CH2
CH3
CH3
C
H
N(CH3)2(CH3)2N (CH3)2N C +N(CH3)2Cl-
2,2?-二甲基联苯 二苯甲烷
49
8.6.3 溶剂极性对吸收光谱的影响对称四嗪 的吸收光谱
1,蒸气状态
2,环己烷中
3,水中
(溶剂化,精细结构消失 )
N
N
C
N
N
C
H
H
500 600?(nm)
1
2
3
50
酸碱性导致物质结构发生变化例,PP
+ H＋
+ OH－
HO
C OH
COO-sp3
（无色）
-O
C
COO-
O
sp2
（红色）
OH
51
溶剂极性增大,n* 吸收 蓝移例,丙酮 溶剂 己烷 氯仿 二氧六环 乙醇 水
max(nm) 280 278 277 270 265± 2
丙酮的 UV吸收光谱图溶剂效应（形成氢键）无溶剂效应
E1
E2
E2?E1>?max蓝移水 乙醇己烷
A
52
溶剂极性增大,* 吸收 红移
O
32- C - C H = C ( C H )CH3
溶剂效应无溶剂效应
E1
E2
E2?E1<?max红移
异亚丙基丙酮例：
异亚丙基丙酮
305309315329n*
243237238230*
水甲醇氯仿正己烷溶剂 极性增大
max蓝移
max红移
53
溶剂极性影响的结论,
1,非极性溶剂可见精细结构 ;
2,pH影响分子构型,
因此影响物质对光的吸收,
3,利用溶剂效应可区别*(红移 )
还是 n*(蓝移 );
4,比较光谱时,溶剂要相同,
54
常用溶剂的光学透明区
CHCl3 245 乙醚 210 苯 280
环己烷 210 己烷 210 CCl4 265
正丁醇 210 庚烷 210 DMF 270
二氯甲烷 235 甲醇 215 丙酮 330
二氧六环 235 异辛烷 210 吡啶 303
乙醇 210 水 191 硝基甲烷 380
大于以上波长时使用对溶剂的要求
1,低极性 2,易溶解被测物
3,稳定 4,在样品的吸收光谱区无明显吸收
55
习 题
8.5 8.7 8.8 8.9 8.11
8.3 吸光光度法的灵敏度与准确度
8.3.1 灵敏度的表示方法
1,摩尔吸光系数 (?)
A=? b c? =A/bc (L·mol-1·cm-1)
越大,灵敏度越高,
<104 为低灵敏度 ;
104～ 105 为中等灵敏度 ;
>105为高灵敏度,
2
2,Sandell(桑德尔 )灵敏度 (S)
定义,截面积为 1cm2的液层在一定波长或波段处，
测得吸光度为 0.001时所含物质的量。
用 S表示，单位,?g·cm-2
A=? bc=0.001 bc ＝ 0.001/?
S小 灵敏度高 ;? 相同的物质,M小则灵敏度高,
3
210= = ( g /c m ) 1 0,0 0 MMS?
变换单位,bcmcmol/L=bcM106?g/1000cm2
3
例 1 邻二氮菲光度法测铁?(Fe)=1.0mg/L,
b=2cm,A=0.38 计算?,S 和解,c(Fe)=1.0 mg/L=1.0× 10-3/55.85
=1.8× 10-5(mol·L-1)
E1%1cm
4 - 1 - 1
-5
0,38= = 1,1 10 L m ol c m
2 1,8 10
（）
S=M/? =55.85/1.1× 104=0.0051 (?g/cm2)
3
21 g /c m 2 c m 0,0 0 1= = 0,0 0 5 1 g /c m
0,3 8
S
或
4
c =1.0mg/L=1.0× 10-3 g /1000mL
= 1.0× 10-4 g/100mL
1%
1c m=A E bc
- 1 11% cm - 4 31 = 0,3 8 / 2,0 1 0 = 1,9 1 0 1 0 0 m L g c mE（）
1%
1 c m
53= 1 0 = 1,1 1 0 / 5 5,8 5 / M = 9 1 0 1.E或
5
例 2 比较用以下两种方法测 Fe的灵敏度,
B,用 4,7-二苯基邻二氮菲光度法测定铁
ε533＝ 2.2× 104 L·mol-1·cm-1
S = 55.85/(2.2× 104)＝ 0.0025 (?g·cm-2)
B方法比 A方法的灵敏度高,
A,用邻二氮菲光度法测定铁时，
ε508＝ 1.1× 104 L·mol-1·cm-1
S = 55.85/(1.1× 104)＝ 0.0051 (?g·cm-2)
6
8.3.2 准确度 — 仪器测量误差
100
80
60
40
20
0
T/%
c1?c2?c3
T
T
T-透光率读数误差
c
c1
c1
c2
c2
c3
c3> < 由于 T 与浓度 c 不是线性关系，故不同浓度时的仪器读数误差?T 引起的测量误差? c/c不同。
7
测量误差公式推导,
dA = d(-lgT) = d(-0.434lnT) = - 0.434dT/T
dd=cA
cA
r
d - 0,4 3 4 d==
( - lg )
cTE
c T T
A= - lgT
T lgT 最大时，即 (TlgT) ′= 0 时误差最小,
算得 lgT= - 0.434,T=36.8%,A = 0.434
8
10
8
6
4
2
0 20 40 60 800.7 0.4 0.2 0.1 AT/%
Er
r
0,4 3 4
lg
( 0,0 1 )
cTE
c T T
T
(36.8)
0.434
浓度测量的相对误差与 T(或 A)
的关系实际工作中，应控制 T在 10～ 70％,
A在 0.15～ 1.0之间 (调 c,b,?)
9
8.4.1 显色剂与显色反应
：
：
：：
助色团 － NH，－ OH，－ X （孤对电子） ne
8.4 显色反应与分析条件的选择
O
生色团,－ N＝ N－，－ N＝ O，
OC=S,－ N （共轭双键） πe
10
有机显色剂
CH3－ C－ C－ CH3
HO－ N N－ OH
＝ ＝
NN
OH
COOH
SO3H
OO型：
N
N N OH
OH
ON型,PAR
NH NH
N
S
N
S型,双硫腙
NN型,丁二酮肟邻二氮菲磺基水杨酸
11
显色反应的选择
灵敏度高,一般 ε>10 4;
选择性好 ;
显色剂在测定波长处无明显吸收,
对照性好,max> 60 nm;
反应生成的有色化合物 组成恒定，稳定 ;
显色条件易于控制,重现性好,
12
8.4.2 显色条件的确定
c(R) c(R) c(R)
1,显色剂用量 （ c(M),pH一定）
Mo(SCN)32+ 浅红
Mo(SCN)5 橙红
Mo(SCN)6- 浅红
Fe(SCN)n3-n
13
2,显色反应酸度 （ c(M),c(R)一定）
pH1<pH<pH2
pH
14
邻二氮菲－亚铁反应完全度与 pH的关系
R ( H )
33
F e(A )
33
3
[F eR ]
[F e ][ R ]
3
3 F e ( A ) R ( H )
[ F e R ]lg lg lg 3 lg 3 lg [ R ]
[ F e ]
H+H+A
c(R)≈[R′]=10-4mol·L-1
β3＝ 1021.3β3 FeR3
OH-
Fe2++3R
15
3[F eR ]lg
[F e ]? pH3～ 8为适宜的酸度范围
16
25℃
50℃
t /min
A
3,显色温度及显色时间
(c(M),c(R),pH一定 )
另外，还有介质条件、有机溶剂、表面活性剂等,
17
8.4.3 测定中的干扰以及消除方法
Co2+,Fe3+ Co
2+
FeF63- Co(SCN)2 (蓝 )
⑴ NaF SCN－
Co2+
Fe2+,Sn4+
(2)Sn2+ Co(SCN)
2
SCN－
测 Co2＋,(掩蔽法 )
1.化学法
18
Co2+,Zn2+,
Ni2+,Fe2+
CoR,ZnR
NiR,FeR
CoR,Zn2+,
Ni2+,Fe2+
钴试剂 R H+
测 Co2＋,(生成络合物性质不同 )
消除干扰，也可采取分离法。
Fe3+,Cu2+ FeSSal（紫红）Cu2+
pH= 2.5 SSal
测 Fe3＋,(控制 pH)
19
2,物理法 — 选择适当的测定波长
515 655 415 500
钍 -偶氮砷 III 钴 -亚硝基红盐
A A
络合物络合物试剂试剂
/nm?/nm
20
1,仅络合物有吸收,溶剂 作参比。
如 phen— Fe2+ 标准曲线
2.待测液也有吸收,被测液 作参比。
如 测汽水中的 Fe
3,显色剂或其他试剂也有吸收,空白溶液 作参比例,邻二氮菲光度法测 Li2CO3中的 Fe，
参比溶液为不含 Li2CO3样品的所有试剂 。
4,干扰组分与显色剂有反应,又无法掩蔽消除时：
1） 掩蔽被测组分,再加入显色剂，作参比,
2） 加入等量干扰组分 到空白溶液中,作参比,
--选择适当的参比溶液
21
8.5 吸光光度法的应用
8.5.1 单一组分的测定
1,金属离子,Fe-phen,Ni-丁二酮肟,Co-钴试剂
2,磷的测定,DNA中含 P～ 9.2%,RNA中含 P～ 9.5%,
可得核酸量,
H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3
=(NH4)3PO4·12MoO3+12NH4NO3+12H2O
磷钼黄 (?小 )
磷钼 (V)蓝 (?大 )
Sn2+
22
3,蛋白质测定 — 溴甲酚绿、考马司亮蓝等
4,氨基酸测定 — 茚三酮 (紫色化合物 )
5,水质检测,NH4+,NO2-,Mn2+,Fe2+、
SO42-,Hg2+----
6,药物含量测定 — 比吸光系数定量；荷移光谱法测定,
7,紫外吸收 (UV),NO2-,NO3-,SO42-、
SO32-,CO32-,SCN-、酪氨酸、色氨酸、
苯丙氨酸、蛋白质等。
23
8.5.2 多组分的测定
x?1,?y?1,?x?2,?y?2由 x,y标液在?1,?2处分别测得,
a) 在?1处测组分 x,在?2处测组分 y.
b) 在?1处测组分 x; 在?2处测总吸收,扣除 x吸收,可求 y.
c) x,y组分不能直接测定
A1=?x?1bcx+?y?1bcy(在?1处测得 A1)
A2 =?x?2bcx+?y?2bcy(在?2处测得 A2)
24
8.5.3 光度滴定
NaOH滴定 对硝基酚 pKa=7.15
间硝基酚 pKa=8.39? pKa=1.24
V1 V2 V(NaOH)/mL
对硝基酚间硝基酚 酸形均无色,
碱形均黄色
25
典型的光度滴定曲线依据滴定过程中溶液吸光度变化来确定终点的滴定分析方法。
Vsp
滴定剂吸收
Vsp
被滴物吸收
Vsp
滴定剂与待测物均吸收
Vsp
产物吸收
26
8.5.4 络合物组成的测定
1,摩尔比法,固定 cM,改变 cR
1:1 3:1
c(R)/c(M)
A
1.0 2.0 3,0
27
2,等摩尔连续变化法,
M R M R nn?
MR (c c c ） 常数
M:R=1:1
0.5 0.33
cM/c cM/c
M:R=1:2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
28
8.5.5 一元弱酸离解常数的测定
HL H＋ ＋ L
HL
HL L= [ H L ] + [ L ]
KccA
KK
+ L
++
a
aa
(HL)[ H ] ( H L )=+
+ [ H ] + [ H ]
Ka＝ [H+][L]/[HL]
高酸度下，几乎全部以 HL存在，可测得 AHL＝ εHL·c(HL)；
低酸度下，几乎全部以 L存在，可测得 AL ＝ εL·c(HL).
代入整理：
L
HL
AA
K AAa
-
p = p H + l g -或配制一系列 c相同,pH不同的溶液,测 A.
HL,L 颜色不同
+
a L= [ H ]- K AA
[HL]
[L]
HL -AA
29
MO吸收曲线
Aa(HL)
Ab
(L)
1
2
3
4
5
6A
b65
4
32
1A
a
350 400 450 500 550 600?/nm
A曲线 pH
1 1.10,1.38
2 2.65
3 3.06
4 3.48
5 3.98
6 5.53,6.80
由每份溶液的一对 pH,A，可求得一个 Ka,取平均值即可,
30
8.6 紫外可见分光光度法在有机定性分析中的应用
8.6.1 有机化合物分子的电子跃迁和吸收带非键轨道成键轨道成键轨道反键轨道反键轨道
(nm)
HCHO
==
n
*>*>*>n*>*> n*
31
跃迁? max(nm)?
* ~150(<200)
n* ~200 100～ 300
n* 200～ 800 10～ 100
* ~200 ~104
190CH2－ CH2
CH2
135 （ C－ C）CH3－ CH2－ CH3
135 （ C－ C）CH3－ CH3
125 （ C－ H）CH4
λmax（ nm）饱和烃类
→?*跃迁
(饱和烃类 )
（作溶剂）
32
max(nm) max(nm)?
H2O 167 1480 CH3OCH3 184 2520
CH3OH 183 150 CH3NH2 215 600
CH3Cl 173 200 (CH3)2NH 220 100
CH3Br 204 200 (CH3)3N 227 900
CH3I 258 365
n→?* 跃迁（含具 n电子的杂原子）
33
n→?* 跃迁 （带孤对电子的杂原子与其他?键共轭）
280～ 300饱和醛酮
1000( n→?*)
16( n→?*)
186
280
CH3COCH3
异辛烷22280CH3－ NO2
EtOH5339CH3N＝ NCH3
H2O60214CH3CONH2
EtOH41204CH3COOH
max(nm） 介质
34
π→π* 跃迁（不饱和烃类 )
6000173CH三 CH
14000175CH2＝ CH2
max(nm）
π→π* 跃迁 的?max短,? 大,
n→?* 跃迁 的?max长,? 小,
35
电荷迁移跃迁（荷移光谱）
特点：谱带宽,吸收强度大,λ max处的 ε 可大于 104 。
Fe3＋ — SCN- Fe2＋ — SCN
（分子内氧化还原）
h?
R
N
1
R 2
R
h?D— A D＋ — A-
e给予体 e接受体
e给予体e接受体
N
1
R2
- +h?
C
R
O C
R
O-+
h?
36
8.6.2 有机分子中的生色团与助色团严格地说，只有含有不饱和基团或孤对电子的基团，
才是生色团（ n→ π*,π→ π*）
－ C－ C－，－ C－ H,σ→σ * ～ 150nm
n→ σ*,σ→σ *:
:
C＝ O C＝ C－ O－:
,n→ π*,π→ π*
－ C－ O－，－ C－ S－
n→σ*,σ→σ* ～ 200nm
:
:,
:
－ C－ N－，－ C－ Cl：
:
:
:
C＝ C,－ C ＝ C－ π→π *,σ→σ * ～ 200nm
（孤立双键 <200nm）
生色团类 型
40
不饱和基团助色效应大
256 261 264 282 320
276(K带 )
苯环 B带 λmax(nm)
CH3 Cl CH=CH2 C CH3
O
常见助色团及其助色效应 (红移 ——?max增大 ):
－ F<－ CH3<－ Cl<－ Br<－ OH<－ OCH3<－ NH2<－
NHCH3< － N(CH3)2 <－ NHC6H5<－ O－
例,CH3Cl CH3Br CH3I
max(nm) 172 204 258
42
共轭烯烃键数与能量的关系
E?E?E?E
4*
5*
6*
3
2
1
3
2
1
4
5*
6*
7*
8*
3*
4*
2
1?1
2*
共轭?键越多，最大吸收峰波长?越长,
43
双键数 物质名称?max(nm)?
5 癸五烯 335（ 浅黄 ） 1.2× 105
6 二甲基十二碳六烯 360（ 黄 ） 1.4 × 105
8 2－羟基－?－胡萝卜素 415（ 橙 ） 2.1 × 105
11 番茄红素 470（ 红 ） 1.9 × 105
max
结构式化合物
5.2× 1043.5× 1042.1× 1041.0× 104
296258217185
C＝ C
辛四烯己三烯丁二烯乙烯
44
苯吸收带（溶剂：异辛烷）
精细结构
B带 (III)
K带 (II,E2)
E带 (I,E1)
I带 II带 III带
E带 K带 B带
E1带 E2带 B带
180 204 256
6.0× 104 8.0× 103 2.0× 102
max
苯吸收带名称
45
苯环共轭的影响
B带,?max(nm)
苯 256
萘 314
蒽 380
丁省 480(黄 )
戊省 580(蓝 )
46
苯的同系物的吸收光谱
/nm
47
Kmax＝ 220nm，
Bmax＝ 270nm ε＝ 800
非共轭 (两环不共平面 )
λBmax＝ 262nm，
ε＝ 500
非共轭 (sp3杂化 )
隐式孔雀绿 (sp3杂化 )(无色 ) 碱式孔雀绿 (三苯环共平面 )
(sp2杂化 )(绿色 )λmax＝ 617nm
苯环取代基的影响
CH2
CH3
CH3
C
H
N(CH3)2(CH3)2N (CH3)2N C +N(CH3)2Cl-
2,2?-二甲基联苯 二苯甲烷
49
8.6.3 溶剂极性对吸收光谱的影响对称四嗪 的吸收光谱
1,蒸气状态
2,环己烷中
3,水中
(溶剂化,精细结构消失 )
N
N
C
N
N
C
H
H
500 600?(nm)
1
2
3
50
酸碱性导致物质结构发生变化例,PP
+ H＋
+ OH－
HO
C OH
COO-sp3
（无色）
-O
C
COO-
O
sp2
（红色）
OH
51
溶剂极性增大,n* 吸收 蓝移例,丙酮 溶剂 己烷 氯仿 二氧六环 乙醇 水
max(nm) 280 278 277 270 265± 2
丙酮的 UV吸收光谱图溶剂效应（形成氢键）无溶剂效应
E1
E2
E2?E1>?max蓝移水 乙醇己烷
A
52
溶剂极性增大,* 吸收 红移
O
32- C - C H = C ( C H )CH3
溶剂效应无溶剂效应
E1
E2
E2?E1<?max红移
异亚丙基丙酮例：
异亚丙基丙酮
305309315329n*
243237238230*
水甲醇氯仿正己烷溶剂 极性增大
max蓝移
max红移
53
溶剂极性影响的结论,
1,非极性溶剂可见精细结构 ;
2,pH影响分子构型,
因此影响物质对光的吸收,
3,利用溶剂效应可区别*(红移 )
还是 n*(蓝移 );
4,比较光谱时,溶剂要相同,
54
常用溶剂的光学透明区
CHCl3 245 乙醚 210 苯 280
环己烷 210 己烷 210 CCl4 265
正丁醇 210 庚烷 210 DMF 270
二氯甲烷 235 甲醇 215 丙酮 330
二氧六环 235 异辛烷 210 吡啶 303
乙醇 210 水 191 硝基甲烷 380
大于以上波长时使用对溶剂的要求
1,低极性 2,易溶解被测物
3,稳定 4,在样品的吸收光谱区无明显吸收
55
习 题
8.5 8.7 8.8 8.9 8.11
