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苯及其衍生物的紫外吸收光谱分析

苯的紫外吸收光谱分析
1 实验目的
(1)了解主要光学仪器(AAS 、AFS 、UV 、F 荧光)结构及工作原理
(2)学习绘制紫外吸收曲线
2 实验原理
分子具有特征能级,分子从外界吸收的能量后,由基态跃迁到激发态。

分子吸收能量具有量子化特征,即分子只能吸收等于两个能级只差的能量,于是有ΔE= h ν= hc λ。

紫外光谱区主要是分子中原子外层电子跃迁,在电子跃迁的同时有会伴随着振动和转动能级跃迁,因而紫外吸收光谱一般包含着若干谱带系,一个谱带系又包含着不同普带,同一普带又包含着若干谱线。

紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,分子的价电子的分布和结合情况决定了吸收光谱。

不同的分子内部结构有差异,分子的价电子跃迁需要不同的能量,因此不同物质具有其特征吸收光谱。

3 实验步骤
(1)配制好纯苯、苯乙醇溶液及苯正己烷溶液。

(2)在三个石英池中分别加入纯苯、苯乙醇溶液、本正己烷溶液,外在紫外分光光度计中从200nm 到300nm 进行扫描,在计算机中得到相应的光谱图。

(3)根据得到的紫外吸收光谱图分析实验结果。

4 实验结果及分析
(1)实验结果
蓝色线—纯苯 红色线—苯乙醇溶液 黑色线—苯正己烷溶液 Sample-3
???(Abs)
??(nm)
1
2
3
4
5 200 250 300
(2)实验分析
吸收带,是有苯环结构中的三个乙烯的环①苯的紫外吸收在204nm左右有一个强吸收带即E
2
状共轭系统的跃迁产生的,是芳香族化合物的特征吸收带;在230-27出有一个较弱的吸收带,称为精细结构吸收带,也叫B带,这是由于π→π* 跃迁和苯环的振动重叠引起的。

②纯苯溶液和苯在极性(乙醇)或非极性(正己烷)溶液中,得到紫外吸收曲线的形状大体是相同的。

说明有机物的紫外吸收曲线的形状反应了有机物的结构,不会因为溶剂的改变而改变。

③苯在有机溶剂中吸收强度比纯苯溶液的吸收强度明显大得多。

但是在非极性(正己烷)中的吸收强度稍大些。

这是因为苯在有机溶剂溶解度大,并且在非极性溶剂(正己烷)中溶解度稍大于在非极性溶液(乙醇),因此在进行有机物紫外吸收分析时,溶剂的选择性对实验的准确度有着重大的影响。

吸收带红色移,在非极性溶液(正己烷)④苯在极性(乙醇)和非极性(正己烷)溶液中E
2
比在极性溶液中(乙醇)移动的稍大些;相反,B吸收带蓝移,在极性溶液(乙醇)比在在非极性溶液中稍大些。

苯正己烷溶液是因为正己烷的偶极性使得苯的极性增强,苯乙醇溶液是乙醇分子与苯形成氢键使得苯的极性增强。

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