На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат УФ-спектрофотометрия в исследовании органических соединений и его использования в количественном анализе

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 29.04.2012. Сдан: 2011. Страниц: 5. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


УФ-спектрофотометрия  в исследовании органических соединений и его  использования в  количественном анализе 

    В спектрофотометрических методах исследуют  зависимость интенсивности поглощения или испускания излучения от частоты  или длины волны. Эти методы позволяют изучать энергетические состояния атомов и молекул, определять разность энергетических уровней по определяемой частоте перехода и оценивать вероятность перехода по интенсивности полосы, а на их основе находить также многие другие характеристики молекул (изменения энергии, симметрию, геометрической конфигурации, распределение электронной плотности, электрические свойства и т.п.) при переходе из основного электронного состояния в возбужденные.
      

где, Е  – энергия волны, h – постоянная Планка, с – скорость света, l - длина волны, n - частота. Когда волна сталкивается с молекулой, она может либо рассеиваться (т.е. изменять направление её распространения), либо поглощаться (т.е. её энергия передаётся молекуле). Относительная вероятность протекания того или иного процесса является свойством той молекулы, с которой произошло столкновение. Если произошло поглощение электромагнитной энергии света, о молекуле говорят, что она возбуждена или перешла в возбужденное состояние.
    Интервалы измеряемых энергий  различаются для существующих методов на много порядков (табл. 1). Это означает, что спектроскопические исследования охватывают самые разные типы переходов – электронные, колебательные, вращательные, а также переходы, связанные с изменением направления магнитного момента электронов и ядер и т.д. 


Таблица – 1 Диапазоны значений и частот длин волн в спектроскопии. 

    Группа  методов электронной УФ-спектроскопии  охватывает оптические спектры не только в ультрафиолетовой, но и в видимой и самой ближней ИК областях, связанные с переходами между различными электронными состояниями. Весь УФ-спектр делят на ближний с длиной волны 400-300 нм, примыкающий к видимой области (400-800 нм) и ближней ИК области (1200-750 нм), дальний УФ (300-200 нм) и вакуумный (200-10 нм). Последний так назван, поскольку интенсивно поглощается атмосферой и исследуется только вакуумными приборами.
    Поглощение  энергии происходит с наибольшей вероятностью только в том случае, если количество поглощенной энергии соответствует разности энергий квантованных состояний. Таким образом, свет с длиной волны l поглощается только тогда, когда

где Е1- энергетический уровень молекулы до поглощения, а Е2- энергетический уровень, достигаемый в результате поглощения. Изменение энергетического состояния при испускании или поглощении кванта называется переходом. Упрощенно переход между электронными энергетическими уровнями соответствует энергии, необходимой для перемещения электрона с одной орбитали на другую. Зависимость вероятности поглощения от длины волны называется спектром поглощения. 

Области спектров ?-изл-е Рентген. изл-е УФ изл-е ВИ область ИК изл-е Микроволн. изл-е Радиоволн. изл-е
ближний дальний
? 10-11 – 10-13 см 10-8 – 10-6 см 10-400 нм 400-750 нм 0,7 – 20 мкм 20 – 1000 мкм 1 – 1000 мм > 1000 мм
Таблица – 2 Области спектры электромагнитных излучений. 

    На  энергию электронного состояния  оказывает влияния суммарный  спин электронов, и состояние характеризуется мультиплетностью. Результирующий электронный спин представляет векторную сумму собственных моментов количества движения электронов:

А спиновое квантовое число S может быть или равно 0, или принимать полуцелочисленные и целочисленные значения.
    Спин-орбитальное  взаимодействие, т.е. связь спина  с орбитальным моментом количества движения электронов, может приводить  к расщеплению электронного состояния  на 2S+1 компонентов. Эта величина и есть мультиплетность состояния. При S=0 мультиплетность равна 1 и состояние называют синглетным, при S=1 (мультиплетность равна 3) состояние называется триплетным и т.д.
    Как и для атомных состояний, электронное  состояние молекулы может быть охарактеризовано средним временем жизни представляющим среднюю продолжительность нахождения молекулы в данном n-м состоянии. Эта величина обратна полной вероятности спонтанного испускания An или вероятности перехода из данного электронного состояния на более низкие уровни:

    Для основного электронного состояния  , для долгоживущих (метастабильных) состояний порядок ?т>10-4 с, а для короткоживущих состояний, когда наблюдаются интенсивные электрические дипольные переходы, ?n имеет порядок 10-7…10-9 с.
    При характеристике электронных состояний, как уже отмечалось, необходимо рассмотрение орбитального и спинового моментов количества движения электронов. В общем случае квадрат модуля суммарного орбитального момента выражается формулой

где L – квантовое число, принимающее значение 0, 1, 2, 3, … , а сам вектор               L представляет как векторную сумму орбитальных моментов отдельных электронов:   .
    Если  все электроны в молекуле спарены, то L=0; орбитальные моменты неспаренных электронов могут быть различны и соответственно различен их вклад в суммарный момент. В зависимости от вклада для электронов условно приняты следующие обозначения:

    Спиновой  момент количества движения, представляющий векторную сумму электронных спинов, также характеризуется квадратом модуля
,

(квантовое  число S=0, ?. 1, 3/2, 2, 5/2, …) 

    Типы  электронных переходов.
    Различают молекулярные орбитали s и p-типа. Орбиты обоих типов могут быть связывающими s и p орбиталями с объединением атомов (символика Каша) и разрыхляющими орбиталями s* и p* с разъединением атомов. Поглощение света сопровождается переходом со связывающей s или p орбитали на разрыхляющую s* или p*. В связи с этим различают s-s* и p-p* переходы. Не участвующие в образовании химических связей электроны неподеленных пар (например 2s2 у азота) образуют несвязывающие орбитали n. Энергия неподеленной пары электронов в молекуле равна её энергии в изолированном атоме. Несвязываюшие n-орбитали локализованы на отдельных атомах, тогда как s и p- орбитали обычно распространяются на два или более атома в молекуле.
    Как видно из рис. 1 уровень n несвязывающей орбитали расположен выше уровней связывающих s и p-орбиталей. В основном состоянии s, p и n орбитали обычно заняты электронами, а s* и p* - орбитали свободны. Поглощение света происходит в результате переходов с занятых орбиталей на свободные. Наибольшей энергии требует s-s* переход, характерный для насыщенных молекул и соответствующих поглощению в вакуумном УФ (l<200 нм). Переходы p-p* происходят в молекулах с сопряженными связями и в ароматических молекулах. Они связаны с поглощением в видимой области или ближнем УФ. Переходы n-s* и n-p* происходят в молекулах, содержащих гетероатомы (N, O, S и т.п.). Для биологических макромолекул типичны переходы в дальней УФ области спектра. 

E®
Рис.1 Типы электронных переходов
 
Поясним построение и символику МО на примере  молекулы формальдегида H2CO. На рис. 2 показано относительное расположение уровней энергии. Самыми низкими являютя три связывающие s-орбитали, а самыми высокими – три разрыхляющие s*-орбитали. Имеются также связывающие и антисвязывающие p-орбитали, а также две несвязывающие n-орбитали неподеленных пар электронов атома О. У молекулы в основном электронном состоянии все связывающие и несвязывающие орбитали заполнены, т.е. каждый из них отвечают два электрона. Из всех заполненных орбиталей высшей оказывается несвязывающая n-орбиталь симметрии b2. При заполнении МО электронами со спаренными спинами электронное состояние будет характеризоваться суммарным спином S=0, т.е. будет синглетным.

Рисунок 2 Схема относительного расположения МО формальдегида по энергиям. 
 
 
 

    Хромофоры
    Исторически первой при описании электронных  спектров поглощения возникла концепция хромоформов и ауксохромов, связанная с экспериментальными исследованиями спектров в доступном для обычных серийных спектрофотометров диапазоне длин волн УФ и видимой области. К хромофорам относятся , например, различные группы, содержащие изолированные и сопряженные кратные связи, радикалы и атомы с неподеленными электронными парами, ароматические циклы и т.д. Иногда различают так называемые К-хромофоры (сопряженный) и R-хромофоры (радикал), а также хромофоры ароматического типа, дающие характерное бензольное поглощение. Полосы поглощения приписывали различным хромофорам и соответственно различали K-полосы – относительно более длинноволновые и наиболее интенсивные ( ), R-полосы – относительно коротковолновые и слабые ( ) и B-полосы – имеющие промежуточные положение и интенсивность ( ).
    В таблице 3 приведены примеры органических хромофоров. Итак, хромофоры – группировки атомов, содержащие p-электроны или свободные электронные пары гетероатомов, которые дают свои, характеристические линии поглощения в УФ-области спектра. 

Хромофор Длина волны Коэффициент молярной экстинкции (eмах) и интенсивность полосы поглощения Возбуждение
175 185
14 000   сильная 8 000  сильная
p-электронов
  175 195
223
10 000 сильная 2 000 сильная
150 слабая
p-электронов
160 185
280
18 000 сильная 5 000  сильная
15  слабая
p-электронов Свободной электронной  пары кислорода
217 20 000 сильная p-p*
184 200
255
60 000 сильная 4 400   средняя
204      слабая
p-p* 
n-p*
185 Полоса средней  силы Свободной электронной  пары кислорода
215 Полоса средней  силы Свободной электронной  пары азота
340-370 Слабая полоса Свободных эл. пар  азота
Таблица 3 Типичные хромофоры и их характеристики. 

    Ауксохромами  были названы группировки атомов, присоединение которых к хромофорной системе ведет к смещению характерной для хромофора полосы поглощения в сторону больших длин волн. Т.е. вступая в сопряжение с хромофором за счет своих неподеленных пар электронов, становятся частью нового, более протяженного хромофора. В качестве примеров могут быть названы –OH, -OR, -NH2, алкильные радикалы, галогены и т.д.
    В некоторых случаях на интенсивность  и положение полосы поглощения влияет природа растворителя или окружение  хромофора, причем в результате полоса может сдвигаться как в длинноволновую, так и в коротковолновую область.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.