仪器分析化学 Word 文档_仪器分析word
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第二章 习题解答
1.简要说明气相色谱分析的基本原理
借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 气路系统.进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统. 气相色谱仪具有一个让载气连续运行
管路密闭的气路系统.
进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中.
3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么? 答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以(1)柱长缩短不会引起分配系数改变(2)固定相改变会引起分配系数改变(3)流动相流速增加不会引起分配系数改变
(4)相比减少不会引起分配系数改变
4.当下列参数改变时:(1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么? 答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小
7.当下述参数改变时:(1)增大分配比,(2)流动相速度增加,(3)减小相比,(4)提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽(2)保留时间缩短,峰形变窄(3)保留时间延长,峰形变宽(4)保留时间缩短,峰形变窄
10.试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义? 它表明分离度随体系的热力学性质(a和k)的变化而变化,同时与色谱柱条件(n改变)有关>(1)当体系的热力学性质一定时(即组分和两相性质确定),分离度与n的平方根成正比,对于选择柱长有一定的指导意义,增加柱长可改进分离度,但过分增加柱长会显著增长保留时间,引起色谱峰扩张.同时选择性能优良的色谱柱并对色谱条件进行优化也可以增加n,提高分离度.(2)方程式说明,k值增大也对分离有利,但k值太大会延长分离时间,增加分析成本.(3)提高柱选择性a,可以提高分离度,分离效果越好,因此可以通过选择合适的固定相,增大不同组分的分配系数差异,从而实现分离.11.对担体和固定液的要求分别是什么? 答:对担体的要求;(1)表面化学惰性,即表面没有吸附性或吸附性很弱,更不能与被测物质起化学反应.(2)多孔性,即表面积大,使固定液与试样的接触面积较大.(3)热稳定性高,有一定的机械强度,不易破碎.(4)对担体粒度的要求,要均匀、细小,从而有利于提高柱效。但粒度过小,会使柱压降低,对操作不利。一般选择40-60目,60-80目及80-100目等。对固定液的要求:(1)挥发性小,在操作条件下有较低的蒸气压,以避免流失
(2)热稳定性好,在操作条件下不发生分解,同时在操作温度下为液体.(3)对试样各组分有适当的溶解能力,否则,样品容易被载气带走而起不到分配作用.(4)具有较高的选择性,即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离能力.(5)化学稳定性好,不与被测物质起化学反应.担体的表面积越大,固定液的含量可以越高.16.色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法? 解:根据组分在色谱柱中保留值的不同进行定性.主要的定性方法主要有以下几种:(1)直接根据色谱保留值进行定性(2)利用相对保留值r21进行定性(3)混合进样(4)多柱法(5)指数法(6)联用技术(7)利用选择性检测器 21.解:(1)从图中可以看出,tR2=17min, Y2=1min, 所以; n = 16(-tR2/Y2)2 =16×172 = 4624
(2)t’R1= tR1-tM =14-1=13min
t”R2=tR2 – tM = 17-1 = 16min 相对保留值 a = t’R2/t’R1=16/13=1.231
根据公式:L=16R2[(1.231/(1.231-1)]2 Heff 通常对于填充柱,有效塔板高度约为0.1cm, 代入上式,得: L=102.2cm ≃1m 29.解:根据公式:见课本p61 故:CH4, CO2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8的质量分数分别为: wCH4 =(214×0.74 ×4/2471.168)×100%=25.63% wCO2 =(4.5 ×1.00 ×4/2471.168)×100% =0.73% wC2H4 =(278 ×4 ×1.00/2471.168)×100% =45.00% wC2H6 =(77 × 4 ×1.05/2471.168)×100% =13.09% wC3H6 =(250 ×1.28 /2471.168)× 100%=12.95% wC3H8 =(47.3 ×1.36/2471.68)×100%=2.60%
第三章思考题解答
3.在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? 解:液相色谱中提高柱效的途径主要有: 1.提高柱内填料装填的均匀性;2.改进固定相
减小粒度;选择薄壳形担体;选用低粘度的流动相;
适当提高柱温
其中,减小粒度是最有效的途径.4.液相色谱有几种类型?它们的保留机理是什么? 在这些类型的应用中,最适宜分离的物质是什么? 解:液相色谱有以下几种类型:液-液分配色谱;液-固吸附色谱;化学键合色谱;离子交换色谱;离子对色谱;空间排阻色谱等.其中;液-液分配色谱的保留机理是通过组分在固定相和流动相间的多次分配进行分离的。可以分离各种无机、有机化合物。
液-固吸附色谱是通过组分在两相间的多次吸附与解吸平衡实现分离的.最适宜分离的物质为中等相对分子质量的油溶性试样,凡是能够用薄层色谱分离的物质均可用此法分离。化学键合色谱中由于键合基团不能全部覆盖具有吸附能力的载体,所以同时遵循吸附和分配的机理,最适宜分离的物质为与液-液色谱相同。
离子交换色谱和离子色谱是通过组分与固定相间亲合力差别而实现分离的.各种离子及在溶液中能够离解的物质均可实现分离,包括无机化合物、有机物及生物分子,如氨基酸、核酸及蛋白质等。
在离子对色谱色谱中,样品组分进入色谱柱后,组分的离子与对离子相互作用生成中性化合物,从而被固定相分配或吸附进而实现分离的.各种有机酸碱特别是核酸、核苷、生物碱等的分离是离子对色谱的特点。
空间排阻色谱是利用凝胶固定相的孔径与被分离组分分子间的相对大小关系,而分离、分析的方法。最适宜分离的物质是:
另外尚有手性色谱、胶束色谱、环糊精色谱及亲合色谱等机理。
6.何谓化学键合固定相?它有什么突出的优点? 解:利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键合固定相.优点:1.固定相表面没有液坑,比一般液体固定相传质快的多.2.无固定相流失,增加了色谱柱的稳定性及寿命.3.可以键合不同的官能团,能灵活地改变选择性,可应用与多种色谱类型及样品的分析.4.有利于梯度洗提,也有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集.8.何谓梯度洗提?它与气相色谱中的程序升温有何异同之处?
解:在一个分析周期内,按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比,称为梯度洗提.是改进液相色谱分离的重要手段.
梯度洗提与气相色谱中的程序升温类似,但是前者连续改变的是流动相的极性、pH或离子强度,而后者改变的温度.
程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段.
第四章 习题解答
1.电位测定法的根据是什么? 对于一个氧化还原体系:Ox + ne-= Red 根据能斯特方程式: E = E0Ox/Red + TR/nF log(aOx/aRed)对于纯金属,活度为1,故上式变为: 可见,测定了电极电位,即可测定离子的活度(或浓度),这就是电位测定法的理论依据.2.何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用.解:指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在一定的测量条件下,当溶液中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数.例如测定溶液pH时,可以使用玻璃电极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系,可以指示溶液酸度的变化.参比电极:在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需要采用一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极就称为参比电极.例如,测定溶液pH时,通常用饱和甘汞电极作为参比电极.4.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性? 解:离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极.各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体,内参比溶液,内参比电极组成,其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差.其核心部分为敏感膜,它主要对欲测离子有响应,而对其它离子则无响应或响应很小,因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性.可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性.9.解: 根据公式:(a)pH = 4.00 +(0.312-0.209)/0.059=5.75 同理:(b)pH = 1.95,(c)pH = 0.17V。
11.解: 30 × aH+/10-3 6
第五章 伏安分析法习题解答
1.产生浓差极化的条件是什么?
解:使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极,溶液保持静止(不搅拌)
2.在极谱分析中所用的电极,为什么一个电极的面积应该很小,而参比惦记则应具有大面积?解:使用小面积的电极作阴极,可以使电极上具有较高的电流密度,以保证产生浓差极化.而使用大面积汞池电极作阳极,可以使电解过程中阳极产生的浓差极化很小,阳极的电极电位保持恒定,从而使极化电极的电位完全由外加电压所控制.
3.在极谱分析中,为什么要加入大量支持电解质?加入电解质后电解池的电阻将降低,但电流不会增大,为什么?解:加入支持电解质是为了消除迁移电流.由于极谱分析中使用滴汞电极,发生浓差极化后,电流的大小只受待测离子扩散速度(浓度)的影响,所以加入支持电解后,不会引起电流的增大.
5.残余电流产生的原因是什么?它对极谱分析有什么影响?
解:残余电流的产生主要有两个原因,一为溶液中存在微量的可以在电极上还原的杂质,二为充电电流引起.它对极谱分析的影响主要是影响测定的灵敏度.
8.方波极谱为什么能消除电容电流?
解:根据方波电流产生的机制,方波电压通过电解池产生的电容电流随时间而很快地衰减,即;见课186。因此,只要时间足够长,就可以将电容电流衰减至最小,甚至可以忽略不计. 15.解: 设试样中铅的摩尔浓度为CPb, 则:
i1 = 58.9-12.4= 46.5 = KCPb ×10.0/50.0 i2 = 81.5-12.4 = 69.1 = K(CPb ×10.0 + 5.0 ×1.7 ×10-3)/50.0
i2/i1 = 69.1/46.5 =(CPb ×10.0 + 5.0 ×1.7 ×10-3)/(CPb ×10.0)得:CPb = 0.00175 质量浓度为 CPb × MPb ×1000 = 0.00175 ×207.2 ×1000=362.3mg.L-1
第六章 库仑分析法习题解答 1.以电解法分析金属离子时,为什么要控制阴极的电位? 解:由于各种金属离子具有不同的分解电位,在电解分析时,金属离子又大部分在阴极上析出,因此需要控制阴极的电位,以便不同金属离子分别在不同的电位析出,从而实现分离的目的。
2.库仑分析法的基本依据是什么?为什么说电流效率是库仑分析发关键问题?在库仑分析中用什么方法保证电流效率达到100%?
解:根据法拉第电解定律,在电极上发生反应的物质的质量与通过该体系的电量成正比,因此可以通过测量电解时通过的电量来计算反应物质的质量,这即为库仑分析法的基本原理。由于在库仑分析法中是根据通过体系的电量与反应物质之间的定量关系来计算反应物质的质量的,因此必须保证电流效率100%地用于反应物的单纯电极反应。可以通过控制电位库仑分析和恒电流库仑滴定两种方式保证电流效率达到100%。4.试述库仑滴定的基本原理。
解: 库仑滴定是一种建立在控制电流电解基础之上的滴定分析方法。在电解过程中,于试液中加入某种特定物质,以一定强度的恒定电流进行电解,使之在工作电极上(阳极或阴极)电解产生一种试剂,此试剂与被测物质发生定量反应,当被测物质反应完全后,用适当的方法指示终点并立即停止电解。然后根据所消耗的电量按照法拉第定律计算出被测物质的质量:
9.以适当方法将0.854g铁矿试样溶解并使之转化为Fe2+后,将此试液在-1.0V(vs.SCE)处,在铂阳极上定量地氧化为Fe3+,完成次氧化反应所需的电量以碘库仑计测定,此时析出的游离碘以0.0197 mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定时消耗26.30mL.计算试样中Fe2O3的质量分数.解: 1mol Fe2+ ~ 1mol e ~ 1/2mol I2 ~1mol S2O32-
1mol Fe2O3 ~ 2mol Fe ~ 2mol S2O32-设试样中FeO3的摩尔数为x, 则: 1: 2 = x :(0.0197 ×26.30)x = 2.59 ×10-4mol W% = 159.69 ×2.59 ×10-4 × 100/0.854 = 4.84% 第七章课后习题
1.各组成部件的主摄谱仪由哪几部分构成要作用是什么?
解:摄谱仪是用来观察光源的光谱的仪器,主要由照明系统、准光系统、色散系统及投影系统构成。照明系统的作用是将光源产生的光均匀地照明于狭缝上。
准光系统的作用是将通过狭缝的光源辐射经过准光镜变成平行光束照射在分光系统(色散系统上)。
色散系统为棱镜或光栅,其作用是将光源产生的光分开,成为分立的谱线。投影系统的作用是将摄得的谱片进行放大,并投影在屏上以便观察。在定量分析时还需要有观测谱线黑度的黑度计及测量谱线间距的比长仪。
3.简述ICP 的形成原理及其特点。解:ICP是利用高频加热原理。
当在感应线圈上施加高频电场时,由于某种原因(如电火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动,碰撞气体原子,使之迅速、大量电离,形成雪崩式放电,电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流,在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合,这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离,并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。其特点如下:(1)工作温度高、同时工作气体为惰性气体,因此原子化条件良好,有利于难熔化合物的分解及元素的激发,对大多数元素有很高的灵敏度。(2)由于趋肤效应的存在,稳定性高,自吸现象小,测定的线性范围宽。(3)由于电子密度高,所以碱金属的电离引起的干扰较小。(4)ICP属无极放电,不存在电极污染现象。(5)ICP的载气流速较低,有利于试样在中央通道中充分激发,而且耗样量也较少。(6)采用惰性气体作工作气体,因而光谱背景干扰少。
5.光谱定性分析的基本原理是什么?进行光谱定性分析时可以有哪几种方法?说明各个方法的基本原理和使用场合。解:由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发下,可以产生各自的特征谱线,其波长是由每种元素的原子性质决定的,具有特征性和唯一性,因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在,这就是光谱定性分析的基础。进行光谱定性分析有以下三种方法:(1)比较法。将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上,在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱。若两者谱线出现在同一波长位置上,即可说明某一元素的某条谱线存在。本方法简单易行,但只适用于试样中指定组分的定性。
8.光谱定量分析的依据是什么?为什么要采用内标?简述内标法的原理。内标元素和分析线对应具备哪些条件?为什么?解:在光谱定量分析中,元素谱线的强度I与该元素在试样中的浓度C呈下述关系:
I= aCb 在一定条件下,a,b为常数,因此 log I = b logC
+loga
亦即谱线强度的对数与浓度对数呈线性关系,这就是光谱定量分析的依据。
在光谱定量分析时,由于a,b随被测元素的含量及实验条件(如蒸发、激发条件,取样量,感光板特性及显影条件等)的变化而变化,而且这种变化往往很难避免,因此要根据谱线强度的绝对值进行定量常常难以得到准确结果。所以常采用内标法消除工作条件的变化对测定结果的影响。
用内标法进行测定时,是在被测元素的谱线中选择一条谱线作为分析线,在基体元素(或定量加入的其它元素)的谱线中选择一条与分析线均称的谱线作为内标线,组成分析线对,利用分析线与内标线绝对强度的比值及相对强度来进行定量分析。这时存在如下的基本关系:logR = log(I1/I2)= b1logC + logA,其中A=a1/I2。
内内标元素和分析线对应具备的条件:①标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质;②内标元素若是外加的,必须是试样中不含或含量极少可以忽略的。③分析线对选择需匹配; 两条原子线或两条离子线,两条谱线的强度不宜相差过大。④分析线对两条谱线的激发电位相近。若内标元素与被测元素的电离电位相近,分析线对激发电位也相近,这样的分析线对称为“均匀线对”。⑤分析线对波长应尽可能接近。分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小,并不受其它谱线的干扰。⑥内标元素含量一定的。
10.试述光谱半定量分析的基本原理,如何进行? 解:光谱半定量分析主要有三种方法.(1)谱线呈现法,当分析元素含量降低时,该元素的谱线数目也会逐渐减少,可以根据一定实验条件下出现特征谱线的数目来进行半定量分析.(2)谱线强度比较法.可以将被测元素配制成不同浓度的标准系列,然后分别与试样同时摄谱,并控制相同的摄谱条件,通过比较被测元素的灵敏线与标准试样中该元素的相应谱线的黑度,用目视进行比较,进行半定量分析.(3)均称线对法选择基体元素或样品中组成恒定的某元素的一些谱线做为待测元素分析线的均称线对(激发电位相近的谱线),通过二者的比较来判断待测成分的近似含量。
第八章习题解答(原子吸收)2.何谓锐线光源?在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源?
解:锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源,如空心阴极灯。在使用锐线光源时,光源发射线半宽度很小,并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形,即峰值吸收系数K 在此轮廓内不随频率而改变,吸收只限于发射线轮廓内。这样,求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。
3.在原子吸收光度计中为什么不采用连续光源(如钨丝灯或氘灯),而在分光光度计中则需要采用连续光源?
解:虽然原子吸收光谱中积分吸收与样品浓度呈线性关系,但由于原子吸收线的半宽度很小,如果采用连续光源,要测定半宽度很小的吸收线的积分吸收值就需要分辨率非常高的单色器,目前的技术条件尚达不到,因此只能借助锐线光源,利用峰值吸收来代替. 而分光光度计测定的是分子光谱,分子光谱属于带状光谱,具有较大的半宽度,使用普通的棱镜或光栅就可以达到要求.而且使用连续光源还可以进行光谱全扫描,可以用同一个光源对多种化合物进行测定.
4.原子吸收分析中,若产生下述情况而引致误差,应采用什么措施来减免之?(1)光源强度变化引起基线漂移,(2)火焰发射的辐射进入检测器(发射背景),(3)待测元素吸收线和试样中共存元素的吸收线重叠.
解:(1)选择适宜的灯电流,并保持灯电流稳定,使用前应该经过预热.(2)可以采用仪器调制方式来减免,必要时可适当增加灯电流提高光源发射强度来改善信噪比.(3)可以选用其它谱线作为分析线.如果没有合适的分析线,则需要分离干扰元素.
5.原子吸收分析中,若采用火焰原子化法,是否火焰温度愈高,测定灵敏度就愈高?为什么?解:不是.因为随着火焰温度升高,激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少.所以如果太高,反而可能会导致测定灵敏度降低.尤其是对于易挥发和电离电位较低的元素,应使用低温火焰.7.说明在原子吸收分析中产生背景吸收的原因及影响,如何避免这一类影响?
解:背景吸收是由于原子化器中的气态分子对光的吸收或高浓度盐的固体微粒对光的散射而引起的,它们属于一种宽频带吸收.而且这种影响一般随着波长的减短而增大,同时随着基体元素浓度的增加而增大,并与火焰条件有关.可以针对不同情况采取不同的措施,例如火焰成分中OH,CH,CO等对光的吸收主要影响信号的稳定性,可以通过零点调节来消除,由于这种吸收随波长的减小而增加,所以当测定吸收波长位于远紫外区的元素时,可以选用空气-H2,Ar-H2火焰.对于火焰中金属盐或氧化物、氢氧化物引起的吸收通常利用高温火焰就可消除。
有时,对于背景的吸收也可利用以下方法进行校正:(1)邻近线校正法;(2)用与试液组成相似的标液校正;(3)分离基体。
15.用原子吸收法测锑,用铅作内标.取5.00mL未知锑溶液,加入2.00mL4.13mg.mL-1的铅溶液并稀释至10.0mL,测得ASb/APb= 0.808.另取相同浓度的锑和铅溶液,ASb/APb= 1.31, 计算未知液中锑的质量浓度.解:设试液中锑浓度为Cx,为了方便,将混合溶液吸光度比计为[Asb/Apb]1, 而将分别测定的吸光度比计为[Asb/Apb]2 由于:ASb = KSbCSb,APb =KPbCPb,故: KSb/KPb =[Asb/Apb]2 =1.31 [Asb/Apb]1=(KSb×5 × Cx/10)/(KPb × 2 × 4.13/10)=0.808,Cx = 1.02mg.mL-1 第九章 习题解答 3.何谓助色团及生色团?试举例说明.
解:能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团,例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区,小于150nm但是当分子中引入-OH后,甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm,-OH起到助色团的作用.
当在饱和碳氢化合物中引入含有p键的不饱和基团时,会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区,这种不饱和基团成为生色团.例如,CH2CH2的最大吸收波长位于171nm处,而乙烷则位于远紫外区. 7.亚异丙叉丙酮有两种异构体:CH3-C(CH3)=CH-CO-CH3及CH2=C(CH3)-CH2-CO-CH3.它们的紫外吸收光谱为:(a)最大吸收波长在235nm处,emax=12000L.mol-1.cm-1;(b)220nm以后没有强吸收.如何根据这两个光谱来判断上述异构体?试说明理由.解:(a)为a,b-不饱和酮,即第一种异构体,因为该分子中存在两个双键的pp共轭体系,吸收峰波长较长,而(b)在220nm以后无强吸收,说明分子中无K吸收带.故为第二中异构体.
8.下列两对异构体,能否用紫外光谱加以区别?
解;可以,(1)中第一个化合物含有三个共轭双键,最大吸收波长比第二种化合物要长,强度也较高.同理(2)中第二个化合物含有三个共轭双键.
9.试估计下列化合物中哪一种化合物的lmax最大,哪一种化合物的lmax最小,为什么?.解:(b)>(a)>(c)(b)中有两个共轭双键,存在K吸收带,(a)中有两个双键,而(c)中只有一个双键.
第十章课后习题
1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么? 解:条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化.并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱.4.红外光谱定性分析的基本依据是什么?简要叙述红外定性分析的过程
解:基本依据:红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性,因为每一化合物都有特征的红外光谱,光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。定性分析的过程如下:(1)试样的分离和精制;(2)了解试样有关的资料;(3)谱图解析;(4)与标准谱图对照;(5)联机检索
9.氯仿(CHCl3)的红外光谱说明C-H伸缩振动频率为3100cm-1,对于氘代氯仿(C2HCl3),其C-2H振动频率是否会改变?如果变化的话,是向高波数还是低波数位移?为什么? 解:由于1H,2H的相对原子质量不同,所以其伸缩振动频率会发生变化. CHCl3中,M=12x1/(12+1)=0.9237,C2HCl3中.M=12x2/(12+2)=1.714, 由于s与M平方根成反比,故氘代氯仿中,C-2H键振动频率会向低波数位移.
10.解:后者分子中存在-C=O,在1600cm-1会有一强吸收带,而前者则无此特征峰.
11.解:应为III, 因为IR中在1740-2000cm-1之间存在一个双峰,强度较弱,为对位双取代苯的特征谱带,而在2500-3640cm-1之间的两个中强峰,则为CH3-对称与不对称伸缩振动的特征谱带.