求（一般高含量组分测定的相对偏差要求为0.2%~0.5%），采用视察分光光度法可克服这一缺点。

采用示差分光光度法测定高含量组分时，一般采用一个比被测试液浓度稍低（或一个稍低，一个稍高）的标准溶液作为参比溶液以代替一般分光光度法的参比溶液。设参比溶液的浓度为c0，被测试液的浓度为ci，且> c0，根据朗伯-比尔定律可得： Ai=κcib, A0=κc0b

两式相减得：Ai- A0=κb（ci- c0）

用已知浓度的标准溶液作参比调零（透光度100%）测得的吸光度是被测试液与参比溶液吸光度之差（相对吸光度）。从上式可以看出，两吸光度的差值与两溶液的浓度差成正比，这就是示差分光光度法的基本原理。 用示差法测量溶液的吸光度其准确度之所以比一般分光光度法高的原因：假设按一般分光光度法测得的透光率为Tx1?7%，采用示差法时，如用按一般分光光度法测得的透光率为Ts1?10%的标准溶液作参比溶液，就是其透光率由标尺上的Ts1?10%处调至Ts2?100%处，亦即相当于把检流计上的标尺扩展了十倍（Ts2/Ts1?100?10）。这时，被测试液的透光率将在标尺上的Tx2?70%处，因而提高了高浓度溶液分光光10度法测定的准确度。

43.某化合物在正己烷和乙醇中分别测得最大吸收波长λmax=305nm和λmax=307nm，试指出该吸收是由哪种跃迁类型所引起的？为什么？

答：π→π*，溶剂极性增加，波长红移。

44.某化合物在乙醇和二氧六环中分别测得最大吸收波长λmax=287nm和λmax=295nm，试指出该化合物中有哪一种跃迁类型存在？为什么？

答：n→π*，溶剂极性增加，波长紫移。

45.现用紫外可见吸收光谱测定相互干扰的A，B两组分，它们的最大吸收波长分别为λA和λB，若用双波长法测定A组分的含量，如何选择λ1和λ2？

答：选λ1等于λA，选λ2使B组分在λ2的吸光度和它在λ1处的吸光度相等。 46.试指出单波长分光光度计和双波长分光光度计的输出信号有何不同？

答：单波长分光光度计的输出信号是测量与空白吸光度的差；双波长分光光度计则是两波长处吸光度之差。 47.如何区别紫外吸收光谱曲线中的n→π*和π→π*跃迁？

答：它们的摩尔吸收系数差异很大，故可用摩尔吸收系数不同加以区别；也可在不同极性溶剂中测定最大吸收波长，观察红移和紫移，以区别这两种跃迁类型。

48.已知某化合物分子内有四个碳原子，一个溴原子及一个双键。在210nm以上无特征吸收。试推测此化合物的结构。

答：C═C─C─C─Br。

49.（CH3）3N能发生n→σ*跃迁，其λmax为227nm（κ=900L·mol-1·cm-1），试问若在酸中测定时，该峰会怎样变化？为什么？

答：消失。在酸溶液中分子失去氮原子上未成键的n电子，因此不能产生n→σ*。

‘

50.联苯的紫外吸收波长λmax=245nm，而2，2-二甲基联苯的λmax=222nm，试指出后者的最大吸收波长比前者出现在较高能量光区的原因。 答：后者的空间位阻大。

51. 指出下列化合物可能产生的跃迁类型。

A、3-庚烯 CH3CH2CH2CH=CHCH2CH3 B、乙烯H2C=CH2 C、甲醛 H2C=O

*****

答：A.π-π B. π-π C. π-π; n-π; n-σ

计算题常见考察内容主要有：能够利用经验规则计算不饱和有机化合物（如共轭烯烃、不饱和羰基化合物）的最大吸收波长。（具体例题见教学课件）；计算各种情况下的被测物的浓度（包括单组分和多组分）或其它相关

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常数（相对分子质量、解离常数、氢键键能的测定）等。

52.为测定有机胺的摩尔质量，常将其转变为1:1的苦味酸胺的加合物。现称取某加合物0.0500g，溶于乙醇中制成1L溶液，以1.0cm吸收池在最大吸收波长380nm处测得吸光度为0.750.求有机胺的摩尔质量。（M苦味酸=229g/mol，κ=1.0×104L·mol-1·cm-1）

A0.750?5?1??7.50?10mol?L 4?b1.0?10?1.00.0500?666.7g?mol?1 M苦味酸胺??57.50?10解：c?M有机胺?666.7?229?437.7g?mol?1

53.某一溶液含47.0mg/L的铁，吸取此溶液5.0mL于100mL容量瓶中，以邻二氮菲光度法测定铁，用1.0cm吸收池于508nm处测得吸光度为0.467。计算吸光系数a，摩尔吸收系数κ和桑德尔灵敏度S。（Ar（Fe）=55.85） 解：a?A?bc0.467?2.0?102L?g?1?cm?1

47.05.01.0??1000100??aAr?2.0?102?55.85?1.11?104L?mol?1?cm?1

S?Ar??55.85?2?0.0050?g?cm 41.11?1054.若甲基橙的浓度为2.0×10-4mol/L时，在不同的pH缓冲溶液中，以1.0cm吸收池于520nm波长下测得如下数据： pH A 0.88 0.890 1.17 0.890 2.99 0.692 3.41 0.552 3.95 0.385 4.89 0.260 5.50 0.260 计算甲基橙的pKa值。

解：依题意可见在520nm波长下HIn和In-都有吸收，所以

A??HIn[HIn]??In?[In]??HIn整理后得：Ka??Kac[H?]c ????In?[H]?Ka[H]?Kac?HIn?A?[H] c?HIn?Aa，c?In??Ab

A?c?In? Ka?[H]?Aa?AA?Ab pKa?pH?lg

A?AbAa?A0.552?0.260?3.35

0.890?0.552由题中数据知Aa为pH<1.17时之A值，Ab为pH>4.89时之A值，而A为某pH时的吸光度值。 pKa?3.41?lg55.某有色溶液以试剂空白作参比时，选用1.0cm吸收池，测得T=8.0%。已知κ=1.1×104 L·mol-1·cm-1，若用示差法测量上述溶液，需多大浓度的溶液作为参比才能使测量的相对误差最小？ 解：I法：测量相对误差最小时的T=36.8%，故标尺扩大的倍数应为

36.8%?4.6(倍)

8.0%选做参比液的透光率Ts，则

100%?4.6，Ts?21.7% Ts22

cs??lgTs?lg0.217?5?1??6.1?10mol??L 4?b1.1?10?1.0?lgT?lg0.080?4?1??1.0?10mol?L 4?b1.1?10?1.0II法：有色液的浓度为c??c??A0.434?5?1??3.9?10mol?L 4?b1.1?10?1.0cs?c??c?1.0?10?4?3.9?10?5?6.1?10?5mol?L?1

56.用一般分光光度法测量0.0010mol·L-1锌标准溶液和含锌的试液，分别测得A=0.700和A=1.00，两种溶液的透光度相差多少？如果用0.0010mol·L-1锌标准溶液作为参比溶液，试液的吸光度是多少？示差分光光度法与一般分光光度法相比较，读数标尺放大了多少倍？

解：当A=0.700时，T=20%；A=1.00时，T=10% 故两种溶液透光度之差是：ΔT=20%-10%=10%

若将标准溶液的透光20%作为100%计，则试液的透光度T?1.0?0.10?50%

0.20A??lgT??lg50?0.301 100100?（倍）5 20示差法将读数标尺放大的倍数为

57.丙酮在己烷和水中测定时，其n→π*跃迁分别出现在264.5nm和279nm试计算丙酮在水中所生成氢键的强度。 解：由于丙酮在极性溶剂中测定时，丙酮羰基氧的n电子可以与溶剂水分子形成氢键，当n电子实现n→π*跃迁时，氢键也随之断裂，吸收波长（264.5nm）的部分能量是用来破坏氢键。而在非极性溶剂中测定时，未形成氢键，也就无需破坏氢键，它所相应的能量全部用来实现n→π*跃迁。因此，在两种溶剂中所需能量的差值相当于形成氢键的强度。

所以丙酮在水中时，λ=264.5×10-7cm，则有 E?6.02?10?6.62?1023?34?3?1010/264.5?10?7?452.69kJ?mol?1

?1 同理丙酮在己烷中时有：E?429.17kJ?mol

所以氢键的强度为：452.69-429.17=23.52kJ·mol-1。

关于一般分光光度法测定单组分和多组分测定的计算参照化学分析内容。

《分子发光分析》复习题

1.名词解释：

单重态与三重态：电子激发态的多重性用M=2S+1,S为电子自旋量子数的代数和，其数值为0或1。根据Pauli不相容原理，分子中同一轨道所占据的两个电子必须具有相反的自旋方向，即自旋配对。假如分子中全部轨道里的电子都是自旋配对的，即S=0，分子的多重性M=1，该分子体系便处于单重态，用符号S表示。大多数有机物分子的基态是处于单重态的。如果电子在跃迁过程中还伴随着自旋方向的改变，这时分子便具有两个自旋不配对的电子，即S=1，分子的多重性M=3,分子处于激发的三重态，用符号T表示。处于分立轨道上的非成对电子，平行自旋要比成对自旋更稳定些（洪特规则），因此三重态能级总是比相应的单重态能级略低。 量子产率：是发荧光的分子数与总的激发态分子数之比，也可定义为物质吸光后发射的荧光的光子数与吸收的激发光的光子数之比值。即：

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??发射的光子数

吸收的光子数荧光：当分子处于单重激发态的最低振动能级时，去活化过程的一种形式是以10-9～10-7s左右的短时间内发射一个光子返回基态，这一过程称为荧光发射。

磷光：激发态分子经过系间跨越到达激发三重态后，并经过迅速的振动驰豫到达第一激发三重态（T1）的最低振动能级上，从T1态分子经发射光子返回基态。此过程称为磷光发射。由此可见。

荧光与磷光的根本区别是：荧光是由激发单重态最低振动能层至基态各振动能层的跃迁产生的，而磷光是由激发三重态的最低振动能层至基态各振动能层间跃迁产生的。

系间跨越：系间跨越指的是不同多重度状态间的一种无辐射跃迁过程，该过程是激发态电子改变其自旋状态，分子的多重性发生变化的结果。如S1→T1，使原来两个自旋配对的电子不再配对。

振动驰豫：当分子吸收光辐射后可能从基态的最低振动能级（υ=0）跃迁到激发态Sn的较高的振动能级上去。在凝聚相体系中（如在液相或压力足够高的气相中）分子间碰撞的几率很大，激发态分子可能将过剩的振动能量以热的形式传递给周围的分子，而自身从Sn的高振动能级失活到该电子能级的最低振动能级上，这一过程称为振动驰豫。

重原子效应：一般是指在发光分子中，引入质量相对较重的原子时而出现磷光增强和荧光减弱的现象。 荧光发射光谱：固定激发波长，扫描发射波长所得到的荧光强度随波长变化的关系曲线。 荧光激发光谱：固定发射波长，扫描激发波长所得到的荧光强度随波长变化的关系曲线。 化学发光分析：利用某些化学反应所产生的光发射现象而建立的一种分析方法。 2.分子发光包括 分子荧光 、 分子磷光 和 化学发光 。

3.受激单重态的平均寿命约为 10-5~10-8 s，受激三重态的平均寿命约为 10-4~1 s。

4. 极性 溶剂对荧光的光谱干扰最小，荧光光谱分析中的主要光谱干扰是 溶剂产生的散射光。

5.在极稀溶液中，荧光物质的浓度 增加 ，荧光强度 增加 ，在高浓度时荧光物质的浓度增加，荧光强度 减小 。 6.溶液温度降低，荧光效率 增大 ，荧光强度 增强 。 7. 重原子 基团能使单重态转入三重态。

8. 分子由较高振动能级向同一电子态的最低振动能级的非辐射跃迁称为 振动弛豫 。

9.分子荧光与化学发光均为第一激发态的最低振动能级跃至基态中各振动能级产生的光辐射，它们的主要区别在于（ C）

A.分子的电子层不同 B.跃至基态中的振动能级不同 C.产生光辐射的能源不同 D.无辐射弛豫的途径不同 10.三重态的电子排列应为：（D ） A.全充满 B.半充满 C.

?? D.

??

11.根据下列化合物的结构，判断哪种物质的荧光效率最大？(D) A.苯 B.联苯 C.对联三苯 D.9-苯基蒽 12.试比较分子荧光与化学发光。

答：分子荧光是由于分子的外层电子在辐射能的照射下，吸收能量跃迁至激发态，再以无辐射弛豫转入第一电子激发态的最低振动能级，然后跃回基态的各个振动能级，并产生光辐射。 化学发光是由于分子的外层电子在化学能的作用下使分子处于激发态，再以无辐射弛豫转入第一电子激发态的最低振动能级，然后跃回到基态的各个振动能级，并产生光辐射。

它们的区别在于能源不同前者是辐射能，后者是化学能。它们均为分子外层电子的跃迁，产生的光辐射为紫外或可见光。

13.何谓分子荧光猝灭？荧光猝灭有哪几种类型？ 答：荧光分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互作用引起荧光强度降低的现象称为荧光猝灭也叫荧光熄灭。这些引起荧光强度降低的物质称为猝灭剂或熄灭剂。主要类型有：

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