第十三章可見分光光度法和紫外分光光度法首頁難題解析學(xué)生自測題學(xué)生自測答案章后習(xí)題解答難題解析εg?mL，此時摩爾吸光系-1，問欲使測定時吸光度在0.2～0.3之間，該選用多厚的比色皿例13-1用鄰二氮雜菲光度法測定一含鐵樣品，已知其大致濃度在5×10-7數(shù)為1.1×10解當(dāng)c用mol?LL?mol?cm(Fe=55.85g?mol)-14-1-1-1表示有A=εbc已知濃度為5×10-7g?mL-1a5×10?7g?mL?1×103mL?L?1c===8.95×10?6mol?L-1則55.85g?mol?1Mb=εAc∴0.28.95×10?6mol?L?1×1.1×104L?mol?1?cm?1b=當(dāng)A＝0.2時，=2cm0.38.95×10?6mol?L?1×1.1×104L?mol?1?cm?1b=當(dāng)A＝0.3時，=3cm例13-2某有色溶液在1cm比色皿中的A=0.400。將此溶液稀釋到原濃度的一半后，轉(zhuǎn)移至3cm的比色皿中。計算在相同波長下的A和T值。解設(shè)b1=1cmb2=3cmA1=0.400c2=0.5c1=εbA=εbc，Ac112221得A2=0.60T=10-A2=10-0.6=25%例13-3未知胺苦味酸鹽（1：1波長為380nm時，L·mol－·cm－。1現(xiàn)將0.0300g胺苦味酸鹽溶于95％乙醇中，準(zhǔn)確配制1.00L溶液，在380nm，b＝1.00cm時，測得溶液A＝0.800，試計算未知相對分子質(zhì)量的胺試樣，通過用苦味酸（Mr＝229）處理后轉(zhuǎn)化為加成化合物）。當(dāng)胺苦味酸鹽在95％乙醇中的摩爾吸光系數(shù)為1.35×1041吸光度胺的相對分子質(zhì)量。解設(shè)未知胺的相對分子質(zhì)量為x。因為胺與苦味酸成形的胺苦味酸鹽為1：1加成化合物，所以胺苦味酸鹽的相對分子質(zhì)量為（229＋x）1A=bc=?b?n=?bmεεεVM?V代入V＝1.00L，M＝229＋x0.0300g1L×(229+x)g?mol?10.800=1.35×104mol?1?L?cm?1×1.00cm×229+x=506∴x＝227g?mol再與氨基萘酚磺酸形成鉬藍(lán)，在波長690nm處進(jìn)行分光光度-1例13-4尿液中的磷可用鉬酸胺處理，法測定。某病人24h排尿1270mL，取1.00mL尿樣，收池中測得吸光度為0.625。另外，取1.00mL磷（以P計算）標(biāo)準(zhǔn)溶液（c=6.46×10在相同條件下測得吸光度為0.410。試計算該病人每天從尿液中排出的磷（以P計算）為多少克(M(P)=31.0g?mol)？解根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對照法，尿液中P的濃度為：用上述方法顯色后稀釋至50.00mL，在1.00cm吸mol?L）代替尿樣-1-5進(jìn)行同樣處理，-1c=A尿×c=0.625×6.46×10?5mol?L?1=9.85×10?5mol?L?1標(biāo)尿A0.410標(biāo)該病人每天從尿液中排出的磷（以P計算）的質(zhì)量為：m(P)=9.85×10?5mol?L?1×1.27L×31.0g?mol?1=3.88×10?3g學(xué)生自測題判斷題選擇題填空題問答題計算題一、判斷題（對的打√，錯的打×）1.符合Lambert-Beer定律的有色物質(zhì)溶液的濃度越大，其摩爾吸光系數(shù)就越大。（）2.吸光度表示物質(zhì)對光吸收的程度，物質(zhì)濃度越大，吸光度一定越大。（）3.當(dāng)溶液中無其它干擾離子存在時，應(yīng)選擇波長為λmax的光作入射光進(jìn)行分光光度法測定。（）4.吸光系數(shù)與入射波長、溶劑及溶液濃度有關(guān)。（）5.分光光度法靈敏度高，特別適用于常量組分的測定。（）二、選擇題（將每題一個正確答案的標(biāo)號選出）1．硫酸銅溶液呈蘭色是由于它吸收了白光中的（）A．藍(lán)色光B．綠色光C．黃色光D．紫色光E．橙色光2．某一有色溶液，測得其透光率為T。若將該溶液濃縮至其原來濃度的2倍，則在同樣條件下，測得的透光率為（）2A．2TB．T/2C．T2D、T1/2E、4T3．下述有關(guān)Lambert-Beer定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式錯誤的是（）A．-lgT=εbcB．A=εbcC．lgT-1=εbcD．lgT=εbcE．lgT=-εbc4．下列敘述正確的是（）A．被測物質(zhì)濃度改變對其吸收光譜形狀影響很小B．吸收光譜與被測物質(zhì)本性無關(guān)C．在實驗條件一定的情況下，吸光度與測定波長成正比D．在一定波長下，通過測定不同濃度溶液的吸光度而繪制的曲線稱為吸收曲線，又稱標(biāo)準(zhǔn)曲線E．被測物質(zhì)濃度愈大，吸光系數(shù)愈大。5．在一定條件下用厚度為L的吸收池測定某一溶液的吸光度為A，若改用厚度為2L的吸收池測定溶液的吸光度，其測定值為（）A．A/2B．2AC三、填空題．AD．A2E．A1/21．分光光度分析中，偏離Lambert-Beer定律的主要因素有（1）和（2）。2．在分光光度分析中，當(dāng)空白溶液置入光路時，應(yīng)使T=（3）,A=（4）。3．Lambert-Beer定律A=εbc其中符號c代表（5），b代表（6），ε稱為（7）。四、問答題1．Lambert-Beer定律的物理意義是什么？它對吸光光度分析有何重要意義？2．繪制吸收曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線意義何在？五、計算題1．用鄰菲咯啉法測定鐵，已知試液中Fe2+離子的質(zhì)量濃度為2.5×10-3g·L-1，用1cm吸收池在波長508nm測處得吸光度A為0.50。計算Fe-鄰菲羅啉配合物的質(zhì)量吸光系數(shù)和摩爾吸光系數(shù)。2+2．某化合物M在270nm有處最大吸收，取M標(biāo)準(zhǔn)樣品0.0250g配成5.00L溶液,用1.0cm吸收池在270nm測處得其吸光度為0.625。另稱取含M樣品0.0750g，配成2.00L溶液，用2.0cm吸收池在270nm測處得該樣品的吸光度為0.750。求該樣品中M的百分含量。學(xué)生自測答案一、判斷題31×2√3√4×5√二、選擇題1．C2．C3．D4．A5．B三、填空題1．（1）非單色光（2）化學(xué)因素2．（3）T=100%（4）A=03．（5）溶液的量濃度（6）比色皿厚度（7）摩爾吸收系數(shù)四、問答題1．物理意義：當(dāng)一束單色光平行照射并通過均勻的，非散射的吸光物質(zhì)的溶液時，溶液的吸光度c和液層厚度b的乘積成比例，它是吸光光度法進(jìn)行定量分析的理論依據(jù)。2．（1）以A吸光度為縱坐標(biāo)，相應(yīng)波長為橫坐標(biāo)，繪制做圖，則得一曲線，這種描述其組分吸光度A與波長λ的關(guān)系曲線，稱吸收曲線，所以從中找到該溶液的最大的吸收波長，以其作為λ射光波長。（2）以A為縱坐標(biāo)，濃度c為橫坐標(biāo)，繪制濃度與吸收度的關(guān)系曲線，稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線，從標(biāo)準(zhǔn)曲A與溶液的濃度線上可以查得試液的濃度。五、計算題1．解試液中Fe離子的濃度為：2+c==2.5×10?3ρ=4.5×10?5mol?L?1M55.85由于1molFe2+離子生成1molFe2+-鄰菲咯啉配合物，故配合物的濃度也是4.5×10mol·L。根據(jù)-5-1Lambert-Beer定律，F(xiàn)e-鄰菲咯啉的摩爾吸光系數(shù)為：2+0.5ε=A==1.1×104L?mol?1?cm?1bc4.5×10?5×1αρ2．解AbQ=0.0250α0.625=××1.0(1)(2)∴5αρ0.750=××2.02（1）、（2）兩式相除得：ρ2=0.625×0.75×0.0050=3.0×10?3g?L?10.6250.0050=0.752.0×ρ2.0243.0×10?3×2=8%樣品中M的百分率為：0.0750章后習(xí)題解答習(xí)題1.與化學(xué)分析法相比，分光光度法的主要特點是什么？答與化學(xué)分析法相比，分光光度法的主要特點有靈敏度高，被測物質(zhì)的最低可測濃度可達(dá)10-5mol?L-1～10-6mol?L-1，準(zhǔn)確度較好，測量的相對誤差一般為2%-5%，儀器設(shè)備要求簡單，操作簡便，測定速度快等特點，特別適用于微量及痕量組分的測定。λ2.什么是質(zhì)量吸光系數(shù)？什么是摩爾吸光系數(shù)？兩者關(guān)系如何？為什么要選用波長為的單色max光進(jìn)行分光光度法測定？答質(zhì)量吸光系數(shù)ａ在數(shù)值上等于質(zhì)量濃度1g·L、液層厚度為1cm時被測溶液的吸光度，單位為L·g-1·cm-1。摩爾吸光系數(shù)ε在數(shù)值上等于物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1、液層厚度為1cm時被測位為L·mol擇波長為λmax的單色光進(jìn)行分光光度測定，是為-1溶液的吸光ε，═aMM為吸光物質(zhì)的摩爾·cm。質(zhì)量吸光吸數(shù)α與摩爾吸光系數(shù)ε的定量關(guān)系為-1-1度，單質(zhì)量。選了提高測定的靈敏度，因為在該波長處溶液的摩爾吸光系數(shù)最大，測定的靈敏度最高。3.什么是吸收光譜？什么是標(biāo)準(zhǔn)曲線？各有什么實際應(yīng)用？答濃度一定的有色溶液，測定不同波長下的吸光度A，以波長λ為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)作圖，可得一曲線，此曲線稱為吸收光譜。吸收光譜可作為物質(zhì)定分性析的依據(jù)，也可以作為分光光度法中選擇入射光波長的依據(jù)。在一定條件和濃度范圍內(nèi)，測定得到一條通過坐標(biāo)原點的直線，A，根據(jù)吸光度數(shù)值，從標(biāo)準(zhǔn)計主要由哪些部件組成？各部件的功能如何？答分光光度計主要由光源、單色器收池、檢測器、指示器等定波長范圍的連續(xù)光譜；單色器可從連續(xù)波長的光譜中分離出所需波長的單色光溶液和被測溶液；檢測器是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?；指示器是將信號放大處理后，通過顯示器獲得測定不同濃度的吸光度A，以溶液的濃度此直線稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線的實際應(yīng)用，是在相曲線上查到吸光物質(zhì)的對c為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)作圖，可同條件下測定被測溶液的吸光度應(yīng)的濃度。4.分光光度、吸部分組成。光源的功能是發(fā)出一；吸收池用來盛裝參比的吸光度。5.某遵守Lambert—Beer定律的溶液，當(dāng)濃度為c時，透光率為T，當(dāng)濃度為0.5c1、2c1時，在液層11不變的情況下，相應(yīng)的透光率分別為多少？何者最大？5Beer解根據(jù)定律A＝－lgT＝kc當(dāng)濃度為c時－lgT＝kc111當(dāng)濃度為0.5c1時－lgT＝kc＝k×（0.5c1）＝－lg（T）1/2221T＝T1/212當(dāng)濃度為2c時－lgT＝kc3＝2×（kc1）＝2×（－lgT）311T＝T213∵0<∴T<1T為最大26.用鄰二氮菲測定鐵時，已知每毫升試液中含F(xiàn)e0.500μg，用2.00cm吸收池于508nm波長處測得2+ε吸光度為0.198，計算三(鄰二氮菲)合鐵(II)配合物的(508nm)。解三（鄰二氮菲）合鐵（II）配離子的濃度為：c=0.500×10?6g/55.8g?mol?1=8.96×10?6mol?L?11.00×10L?3三（鄰二氮菲）合鐵（II）配離子的摩爾吸光系數(shù)為：A0.198ε=b?c=2.00cm×8.96×10?6mol?L?1=1.10×104L?mol?1?cm?17.有一濃度為2.0×10-4mol?L-1的有色溶液，當(dāng)b=3cm時測得A=0.120。將其加等體積水稀釋后改用11b2=5cm的吸收池測定，測得A=0.200（λ相同）。問此時是否服從Lambert—Beer定律？2解假設(shè)此時符合Lambert—Beer定律，A=εbc,則摩爾吸光系數(shù)A0.120ε1=1=3cm×2.0×10?4mol?L?1=200L?mol?1?cm?1bc?11c2.0×10?4mol?L?1c===1.0×10?4mol?L?11222A0.2005cm×1.0×10?4mol?L?1ε≠εε2===400L?mol?1?cm?12bc?2212假設(shè)條件不成立，即此時不符合Lambert—Beer定律ε8.強(qiáng)心藥托巴丁胺(M=270)在260nm波長處有最大吸收，摩爾吸光系數(shù)(260nm)═703L?mol-1?cm-1，取該片劑1片，溶于水稀釋成2.00L，靜置后取上清液用1.00cm吸收池于260nm波長處測得吸光度為0.687，計算這藥片中含托巴丁胺多少克？解溶液的濃度為：6A0.687c===9.77×10?4mol?L?1εb703L?mol?1×1.00cm該藥片中所含托巴丁胺的質(zhì)量為：m=cVM=9.77×10?4mol?L?1×2.00L×270g?mol?1=0.528g9.某化合物，其相對分子質(zhì)量Mr＝125，摩爾吸光系數(shù)ε＝2.5×105L·mol·cm1，今欲準(zhǔn)確配制該1－－1L，使其在稀釋200倍后，于1.00cm吸收池中測得的吸光度化合物溶液A＝0.600，問應(yīng)稱取該化合物多少克？解設(shè)應(yīng)稱取該化合物x克，∵A＝εbc0.600=2.50×105L?mol?1?cm?1×x/125g?mol?1×1.00cm∴1L×200x=0.0600g10.若將某波長的單色光通過液層厚度為1.0cm的某溶液，則透射光的強(qiáng)度僅為入射光強(qiáng)度的1/2。當(dāng)該溶液液層厚度為2.0cm時，其透光率T和吸光度A各為多少？解當(dāng)液層厚度為1.0cm時，溶液的透光率和吸光度分別為：II/2=50%0IT==tI100A=?lgT=?lg0.50=0.3011當(dāng)溶液厚度為2.0cm時，溶液的吸光度和透光率分別為：bA=2.0cm×0.30=0.60A=2b11.0cm21T=10?A=10?0.60=0.25=25%2211.人體血液的靜脈，經(jīng)10min循環(huán)混均后采血樣。將血樣離心分血漿占全血53%。在1.0cm吸收池中測得至1.0L。取10.0mL在容量至50.0mL，在相若伊凡氏藍(lán)染料全分(L)。解若伊凡氏藍(lán)試樣的容量可用下法測定：將1.00mL伊凡氏藍(lán)注入血漿吸光度為0.380。另取1.00mL伊凡氏同條件下測得吸光度為0.200。離，藍(lán)，在容量瓶中稀釋瓶中稀釋布與血漿中，求人體中血液的容量原濃度為c，則伊凡氏藍(lán)在血漿中的濃度為：c=c×1.00×10?3L血漿V血漿伊凡氏藍(lán)稀釋液的濃度為：c=c×1.00mL10.0mL×1000mL50.0mL稀釋7由Lambert—Beer定律可得：c×L×10.0mL50.0mL＝＝釋稀釋×c1.00×10?3L0.3800.200＝c稀c血AA漿血漿V血漿V＝2.63L血漿人體中血液的容量為：V2.63LV＝＝=5.0L血漿血漿?0.53血漿12.已知維生素C(245nm)=560，稱取含維生素C的樣品0.0500g溶于100mL的5.00×10-3mol?L-1E1%1cmλ硫酸溶液中，再準(zhǔn)確量取此溶液2.00mL稀釋至100.0mL，取此溶液于1.00cm吸收池中，在max245nm處測得A值為0.551，求樣品中維生素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解稀釋后維生素C溶液的質(zhì)量濃度為：A0.551ba1.00cm×560L?g?1?cm?1ρ===9.84×10?3g?L?1樣品中維生素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：9.84×10?3g?L?1×100.0mL×0.100L2.00mL0.0500gω==0.98413.安絡(luò)血的相對分子質(zhì)量為236，將其配成每100mL含0.4962mg的溶液，盛于1.0cm吸收池中，λε光系數(shù)值。在為355nm處測得A值為0.557，試求安絡(luò)血的質(zhì)量吸光系數(shù)α及摩爾吸max解安絡(luò)血的質(zhì)量吸光系數(shù)和摩爾吸光系數(shù)分別為：A0.557a==1.0cm×4.962×10?4g/0.100L=1.12×102L?g?1?cm?1ρbε=aM=1.12×102L?g?1?cm?1×236g?mol?1=2.64×104L?mol?1?cm?1Exercises1.4.12×10-5mol?L-1solutionofthecomplexFe(Ophen)2+hasameasuredabsorbanceof0.480at3=508nminasamplecellwithpathlength1.00cm.Calculatethemolarsbsorptivity,thentheabsorptivityinunitsofmilligramsofFeperliter.(0.04mmol?L-1solutionofthecomplexisalso0.04mmol?L-1iniron,andthemolarmassofFeis55.85)SolutionUsingBeerlaw,wecalculatethemolarabsorptivity:A0.480ε==1.00cm×4.12×10?5mol?L?1=1.17×104L?mol?1?cm?1bc8ToexpresstheconcentrationasmilligramsofFeperliter,wemultiply4.12×10-5by55.85gFe?mol-1,andby1000mg?g-1,toobtain2.30mg?liter-1.Theabsorptivityisthen0.480a=1.00cm×2.30mg?L?1=0.209L?mg?1?cm?12.Ifmonochromaticlightpassesthroughasolutionoflen