湖南理工学院无机化学课件之复习题第九章 紫外-可见分光光度法1

第九章 紫外－可见分光光度法

1：Lamber-Beer定律的物理意义是什么？

答：Lamber-Beer定律：A=Kbc，它表明：当一束平行单色光通过某有色

溶液时，溶液的吸光度A与液层厚度b和溶液浓度c的乘积成正比。

2：何谓吸光度？何谓透光度？二者间有何关系？

答：吸光度表示物质对光的吸收程度，用A表示；透光度也是用于表示物

质对光的吸收程度，用T表示。二者之间有以下关系：

A?lg1T??lgT

3：摩尔吸光系数ε的物理意义是什么？它和哪些因素有关？

答：摩尔吸光系数ε是吸光物质在特定波长下的特征常数，是表征显色反

应灵敏度的重要参数。ε越大，表示吸光物质对此波长的光的吸收程度越大，显色反应越灵敏。它表示物质的浓度为1mol·L-1液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。ε和入射光源的波长以及溶液本身的物理或化学因素都有关系。

4：什么是吸收曲线？有何实际意义？

答：若将不同波长的单色光依次通过某浓度一定的有色溶液，测出相应波

长下物质对光的吸光度A，以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图即为A－λ吸收曲线。从吸收曲线可以看出以下关系：（1）被测溶液对不同波长的光的吸收具有选择性；（2）不同浓度的溶液的吸收曲线形状相似，最大波长不变，说明物质的吸收曲线是一种特征曲线，可以定性的判断物质；（3）在最大吸收峰附近，吸光度测量的灵敏度最高。这一特征可作为物质定量分析选择入射光波长的依据。

5：将下列透光度换算成吸光度

（1）10％ （2）60％ （3）100％ 解：用A表示吸光度，T表示透光度，由公式A?lg （1） （2） （3）

A1??lgT1??lg0.1?11T??lgT可得：

；

；

A2??lgT2??lg0.6?0.22A3??lgT3??lg1?0

6：某试液用2cm的比色皿测量时，T=60%，若改用1cm或3cm比色皿，T%及A

等于多少？

1

解：由公式A?Kbc知，当K和c均为常数时，时，A＝0.22。故当b=1cm时，

0.222＝A11Ab?Kc。由A??lgT，当T=60%

?A1,A1?0.11，T1?10?10?0.11?77.6%；

同理可得，当b=3cm时， A2?0.33,T2?46.8%。

7:

5.0?10?5mol?LKMnO4溶液，在?max＝525nm处用3.0cm吸收皿测得吸光度?1A?0.336

(1)计算吸光系数a和摩尔吸光系数ε；

（2）若仪器透光度绝对误差ΔT=0.4%,计算浓度的相对误差解：（1）a???Abc?0.3363.0?5.0?10?5?cc。

?158?5?14.2L?g3?1?cm?1

?1AbcA??0.3363.0?5.0?100.336?2.2?10L?mol?2.2?10L?mol3?1?cm

??

?1

??bcA

??bcA?3.0?5.0?100.3360.336?5?cm?1

?2.2?10L?mol3?13.0?5.0?10?5?cm?1

?2.2?10L?mol3?1

??bcA??3.0?5.0?100.336?5?cm?1

?2.2?10L?mol3?1

??bcA ??bcA?3.0?5.0?100.3360.336?5?cm?1

?2.2?10L?mol3?13.0?5.0?10?5?cm?1

?2.2?10L?mol3?1 ??bcA??3.0?5.0?100.3360.336?5?cm?1

?2.2?10L?mol3?1 ??bcA3.0?5.0?10?5?cm?1

?2.2?10L?mol3?1bc?3.0?5.0?10?5?cm?1

0.434?A10?A （2）

?cc?0.434TlgT?T??T?0.434?0.336?10?0.336?0.4%??1.1%

8:某钢样含镍约0.12％，用丁二酮肟比色法（ε＝1.3×104）进行测定。试样溶解

后，显色、定容至100ml。取部分试液于波长470nm处用1cm比色皿进行测量，如希望此时测量误差最小，应称取试样多少克？

解：当A=0.434时，测量浓度的相对误差最小。称取试样

2

∵A＝εbc 0.434=1.3×10c ∴c=0.434/(1.3×10)＝3.3×10（mol·L） 称取试样 m=3.3×10-5×0.1×59÷0.12％＝0.16（g）

9：5.00×10－5mol·L-1的KMnO4溶液在520nm波长处用2cm比色皿测得吸光度A

＝0.224。称取钢样1.00g，溶于酸后，将其中的Mn氧化成MnO4定容100.00ml后，在上述相同条件下测得吸光度为0.314。求钢样中锰的含量。

解：由A??bc得：??b,相同条件下?b为常数。故

cA-

44-5

0.2245.00?10－5＝0.314c，c?7.00?107.00?10-4

?5－5mol?L?1

?0.1?55-4

所以钢样中锰得含量x%?1?100%?0.00385%

-1

2+

10：普通光度法分别测定0.5×10，1.0×10mol·LZn标液和试液得吸光度A

为0.600，1.200，0.800。

（1）若以0.5×10-4mol·L-1Zn2+标准溶液作为参比溶液，调节T%→100，用示差

法测定第二标液和试液的吸光度各位多少？

（2）用两种方法中标液和试液的透光度各为多少？ （3）示差法与普通光度法比较，标尺扩展了多少倍？

（4）根据（1）中所得有关数据，用示差法计算试液中Zn的含量（mg·L）。 解：（1）根据题目已知条件，由A1= Kˊc1，则

K??A/c1?0.6000.5?10?4-1

?1.2?10

0.8001.2?1044

4由 A试= Kˊc试，得 c试?A试/K???0.67（mol?L）

-4

-4

-1由Ar=ΔA=KˊΔc得 ΔA2=Kˊ(c2-c1)=1.2×10（1.0×10-0.50×10）＝0.60 同理，ΔA试=Kˊ(c试-c1)=1.2×104（0.67×10-4-0.50×10-4）＝0.20 (2)由T?10?A可得，在普通光度法中，标液1，2及试液的透光度分别为

T1=10-0.600＝0.251, T2=10-1.200＝0.0631, T试=10-0.800＝0.158;

在示差法中，标液及试液的透光度分别为：

T1*=10=1.000

T2*=10-ΔA(2)= 10-0.600 =0.251 T试*=10-ΔA(试)= 10-0.200 =0.631

3

0

（3）由T 1＝0.251调至T1*＝100％，则标尺扩大的倍数为：

T1*/ T 1=1.000/0.251=4

（4） cZn=c试·MZn＝0.67×10-4×65.38×1000＝4.4（mg·L-1）

11：用分光光度法测定含有两种配合物x和y的溶液的吸光度（b=1.0cm），获得

下列数据：

溶液 浓度吸光度A1 λ=285nm 0.053 0.950 0.640 吸光度A2 λ=365nm 0.430 0.050 0.370 c/mol·L-1 X Y X未知 5.0×10-4 1.0×10-4 +y 计算未知液中x和y的浓度。

解：根据题目已知条件（b=1cm），可以列出以下方程：

0.053??1b?5.0?100.430??2b?5.0?100.950??1b?1.0?100.050??2b?1.0?10xxyyyyxx?4?4?3?3(1)(2)(3)(4)(5)(6) 分别解(1)(2)(3)(4)得

0.640??1bcx??1bcy0.370??2bcx??2bcy?1?0.053/(5.0?10?2?0.430/(5.0?10?y1yxx?4?4?4?4)?1.1?10)?8.6?10)?9.5?10?5.0?102223?0.950/(1.0?10

?2?0.050/1.0?10?4?1?5?1代入（4）、（5）联立求解，可得cx?3.9?10mol?L；cy?6.3?10mol?L。

4