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紫外光谱分析实验数据处理部分

【实验数据处理部分】
一.由实验测得的数据可以得到以下几个谱图:
1.苯蒸气的紫外吸收光谱:
左图中,苯的K吸
收带大约在214nm处,
B吸收带在256nm左右。

并且,苯蒸气的精细结
构(主要指苯分子的振
动能级)清晰可见。

另外,由于滴加到
比色皿中的苯过多导致
浓度偏大,A值偏大。

(超过了1.0)。

2.不同取代基对苯的紫外吸收带的影响:
(1)、苯甲酸与苯乙烯:
左图中,①②标示的
是苯蒸气的K带和B带;
③表示的是苯甲酸的K
吸收带;而④⑤表示的是
苯乙烯的E2带和K带。

(其中为了使谱图便于
比对,将苯蒸气的吸光度
值成比例地缩小了一定
的数值。


读图可知:
与苯比较,羧基(吸
电子基)取代的苯环,其K
吸收带发生了红移,B吸
收带也有一定程度的红
移,但强度变弱了;
而对于苯乙烯,由于乙烯基双键的存在,增大了苯环的共轭体系,使得价电子跃迁所需要的能量变低,因而发生了很大程度的红移,E2带和K带分别红移至210nm和245nm处。

(2)、苯酚和苯胺:
图中,①②标示的是
苯蒸气的K带和B带;
③④表示的是苯酚的K
吸收带和B吸收带;而
⑤⑥⑦则表示苯胺的E2
带、K带和B带。

读图可知:
苯酚的E2吸收带与
K吸收带合并了,原因是
酚羟基的助色作用使得
吸收带发生红移,同样
地,与苯相比,苯酚的B
吸收带也发生了红移;
苯胺的氮原子上含
有孤对电子,也和酚羟基一样具有助色效应,因此苯胺的各个吸收带也发生了一定程度的红移(相比较于苯而言)。

二、溶液性质对取代苯紫外吸收的影响:
1.苯酚与其碱性溶液:
图中:①②③分别标
示的是苯酚在碱性溶液
中的E2吸收带、K吸收
带和B吸收带的大致位
置;而④⑤则分别标示苯
酚在中性溶液中的K吸
收带和B吸收带的位置。

读图可知:
由于碱性溶液中的
酚羟基以氧负离子形式
存在,使得酚羟基的助色
作用大大增强,因而苯环
的吸收带均发生较大的
红移。

例如:原本在苯酚的
紫外吸收图谱中未能读出的E1、E2吸收带,此时可以大致从图中读出;另外,碱性溶液中,苯酚的K带红移至245nm左右,B带红移至290nm左右。

苯酚在碱性溶液中的变化见下图:
2.苯胺及其酸性溶液:
由于配制的酸溶液过浓或者其他原因,因此未能得到合理的实验图谱,这里就不予列出。

仅根据理论推断其大致变化,如下:
苯胺是在苯环上由-NH2取代的产物,其N原子上存在着孤对电子,因而对苯环有助色
作用,使得苯环的紫外吸收产生一定程度的红移。

但是,在酸性溶液中,由于酸对N原子的质子化会使N原子带正电荷(如下图所示),而显正性的N原子失去了助色作用,因此将在谱图上表现出“蓝移现象”。

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