分化课后题答案(9)

2019-08-29 23:08

B0.200.180.160.14A-11.49-15-100.120.100.080.060.040.020.00-50510152025303540ug/mlCx=11.47*50ml/1000=0.575 mg/L

9.用原子吸收分光光度法测定自来水中镁的含量。取一系列镁对照品溶液(1?g/ml)及自来水样于50ml量瓶中,分别加入5%锶盐溶液2ml后,用蒸馏水稀释至刻度。然后与蒸馏水交替喷雾测定其吸光度。其数据如下所示,计算自来水中镁的含量(mg/L)。

镁对照品溶液

(ml) 吸光度 1 0.00 0.043 2 1.00 0.092 3 2.00 0.140 4 3.00 0.187 5 4.00 0.234 6 5.00 0.234 7 自来水样20ml 0.135 (0.095mg/L) 0.240.220.200.180.160.14A0.120.100.080.060.04

从标准曲线上查出20ml处来水中含有1.92 ug Mg, 自来水中Mg的含量为 1.91*1000/20=95.5 ug/L

10. 从原理和仪器上比较原子吸收分光光法与紫外吸收分光光度法的异同点。 答: 相同点:(1). 均属于光吸收分析方法,且符合比尔定律;

(2). 仪器装置均由四部分组成(光源,试样架,单色器,检测器及读数系统)。 不同点:(1). 光源不同。分光光度法是分子吸收(宽带吸收),采用连续光源,原子吸收是原子态蒸气吸收(窄带吸收),采用锐线光源;(2分)

(2). 吸收池不同,且排列位置不同。分光光度法吸收池是比色皿,置于单色器之后,原子吸收法则为原子化器,置于单色器之前。

核磁共振波谱法 思考题和习题

1.解释下列各词

(1)屏蔽效应和去屏蔽效应(2)自旋偶合和自旋分裂 (3)化学位移和偶合常数 (4)化学等价核和磁等价核

(1)屏蔽效应:原子核外电子运动在外加磁场H0作用下产生与外加磁场方向相反的次级磁场,造成核实际受到的磁场强度减弱。

去屏蔽效应:烯烃、醛、芳环中,π电子在外加磁场作用下产生环流,使氢原子周围产生感应磁场,如果感应磁场的方向与外加磁场相同,即增加了外加磁场,所以在外加磁场还没有达到Ho时,就发生能级的跃迁,称为去屏蔽效应,该区域称为去屏蔽区。

-0.50.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0ug(2)自旋偶合:相邻核自旋产生核磁矩间的相互干扰的现象。 自旋裂分:由自旋偶合引起的共振峰分裂现象。

(3)化学位移在一定的辐射频率下,处于不同化学环境的有机化合物中的自旋核,产生核磁共振的磁场强度或共振吸收频率不同的现象。

偶合常数:多重峰的峰间距;用来衡量偶合作用的大小。 (4)化学等价核:化学位移完全相同的核。

磁等价核:分子中的一组化学等价核,若它们对组外任何一个核都是以相同的大小偶合,则这一组核为磁等价核。

2.下列哪一组原子核不产生核磁共振信号,为什么?

2119121211216H、147N 9F、6C 6C、1H 6C、8O

并不是是所有原子核都能产生核磁共振信号,原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋,其自旋量子数须不等于0。质量数和质子数均为偶数的原子核,自旋量子数为0 ,质量数为奇数的原子核,自旋量子数为半整数,质量数为偶数,质子数为奇数的原子核,自旋量子数为整

12

数。由此,6

C、168O这一组原子核都不产生核磁共振信号。

3.为什么强射频波照射样品,会使NMR信号消失,而UV与IR吸收光谱法则不消失?

自旋核在磁场作用下,能级发生分裂,处在低能态核和处于高能态核的分布服从波尔兹曼分布定律,当B0 = 1.409 T,温度为300K时,高能态和低能态的1H核数之比为处于低能级的核数比高能态核数多十万分之一,而NMR信号就是靠这极弱过量的低能态核产生的。若以合适的射频照射处于磁场的核,核吸收能量后,由低能态跃迁到高能态,其净效应是吸收,产生共振信号。若用强射频波照射样品,高能态核不能通过有效途径释放能量回到低能态,低能态的核数越来越少,一定时间后高能态和低能态的核数相等,这时不再吸收,核磁共振信号消失。而UV与IR吸收光谱法是根据光线被吸收后的减弱程度来判断样品中待测元素的含量的,即使用较强辐射照射,吸收也不会消失。

4.为什么用δ值表示峰位,而不用共振频率的绝对值表示?为什么核的共振频率与仪器的磁场强度有关,而偶合常数与磁场强度无关?

5.什么是自旋偶合与自旋分裂?单取代苯的取代基为烷基时,苯环上的芳氢(5个)为单峰,为什么?两取代基为极性基团(如卤素、-NH2、-OH等),苯环的芳氢变为多重峰,试说明原因,并推测是什么自旋系统。

6.峰裂距是否是偶合常数?偶合常数能提供什么结构信息?

对简单偶合而言,峰裂距就是偶合常数。高级偶合需通过计算才能求出偶合常数。

偶合常数是核磁共振谱的重要参数之一,可提供物质结构中核间关系、构型、构像及取代基位置等信息。

7.什么是狭义与广义的n+1律? 8.HF的质子共振谱中可以看到质子和19F的两个双峰,而HCl的质子共振谱中只能看到质子单峰。为什么?

9.某化合物三种质子相互偶合构成AM2X2系统,JAM=10Hz,JXM=4Hz。A、M2、X2各为几重峰?

为什么?

10.磁等价与化学等价有什么区别?说明下述化合物中那些氢是磁等价或化学等价及其峰形(单峰、二重峰?)。计算化学位移。

①Cl—CH=CH—Cl ②

HaCCCl Hc③

HaCCClCl

HbHb④CH3CH=CCl2

(①δa=δb=6.36(s),磁等价;②δa5.31、δb5.47、δc6.28;③δa=δb=5.50(s)磁等价;④δCH31.73(d)、δ

CH5.86(qua))

11.ABC与AMX系统有什么区别?

12.氢谱与碳谱各能提供哪些信息?为什么说碳谱的灵敏度约相当于1H谱的1/5800?

核磁共振氢谱化学位移,偶合常数及积分曲线,分别提供含氢官能团,核间关系及氢分布等方面的信息。

13.试计算①200及400MHz仪器的磁场强度是多少Tesla(T)。②13C共振频率是多少?(①4.6974及9.3947;②50.286及100.570MHz)

14.用H0=2.3487T的仪器测定19F及31P,已知它们的磁旋比分别为2.5181×108T?1?s?1及1.0841×108T?1?s?1试计算它们的共振频率。

(94.128及40.524MHz) 15.计算顺式与反式桂皮酸Ha与Hb的化学位移。

桂皮酸

CHCHCOOHab

(顺式:δa=6.18,δb=7.37,反式:δa=6.65,δb=7.98)

16.已知用60MHz仪器测得:δa=6.72,δb=7.26,Jab=8.5Hz。求算①二个质子是什么自旋系统?②当仪器的频率增加至多少时变为一级偶合AX系统?

(AB系统,ν0≥157.4MHz)

17.根据下列NMR数据,绘出NMR图谱,并给出化合物的结构式。 (1)C14H14:δ2.89(s,4H)及δ7.19(s,10H) (C6H5-CH2CH2-C6H5)

(2)C7H9N:δ1.52(s,2H),δ3.85(s,2H)及δ7.29(s,5H) (C6H5-CH2NH2) (3)C3H7Cl:δ1.51(d,6H)及δ4.11(sept.,1H) (CH3CH(Cl)CH3)

(4)C4H8O2:δ1.2(t,3H),δ2.3(qua.,2H),及δ3.6(s,3H) (CH3CH2COOCH3) (5)C10H12O2:δ2.0(s,3H),δ2.9(t,2H),δ4.3(t,2H)及δ7.3(s,5H) (C5H6-CH2-CH2-OCOCH3)

(6)C9H10O:δ1.2(t,3H),δ3.0(qua.,2H),及δ7.4~8.0 (m,5H.苯环峰复杂不必绘出) (C6H5COCH2CH3)

18.试对照结构指出图15-22上各个峰的归属。

OCH3CNHOCH2CH3

19.有两个分子式同为C9H9BrO2的化合物,核磁共振谱图(15-26a和15-26b)如下。在紫外光谱中都观察到B带和R带,红外光谱中化合物(a)在指纹区位于840cm?1处有一吸收带,化合物(b)在指纹区800cm?1,700cm?1左右有两个吸收峰。试判别各自的结构。

OCH3OCH3CCO

质 谱 法 思考题与习题

1.简述质谱仪的组成部分及其作用,并说明质谱仪主要性能指标的意义。

质谱仪,其基本组成是相同的。都包括进样系统、离子源、质量分析器、检测器和真空系统。

进样系统:把被分析的物质,即样品送进离子源。

离子源:将欲分析样品电离,得到带有样品信息的离子。 质量分析器:将离子源产生的离子按m/z顺序分离开来。 检测器:用以测量、记录离子流强度而得出质增图。

真空系统:保证离子源中灯丝的正常工作,保证离子在离子源和分析器正常运行,消减不必要的离子碰撞,散射效应,复合反应和离子-分子反应,减小本底与记忆效应,

衡量一台质谱仪性能好坏的指标包括灵敏度,分辨率,质量范围,质量稳定性等。 灵敏度表示在一定的样品(如八氟萘或六氯苯),在一定的分辨率下,产生一定信噪比的分子离子峰所需的样品量。

质谱仪的分辨率表示质谱仪把相邻两个质量分开的能力 质量范围是质谱仪所能测定的离子质荷比的范围。 质量稳定性主要是指仪器在工作时质量稳定的情况, 质量精度是指质量测定的精确程度。

2.在质谱图中,离子的稳定性与其相对丰度有何关系?

由于键断裂的位置不同,同一分子离子可产生不同质荷比的碎片离子,而其相对丰度与键断裂的难易以及化合物的结构密切相关,离子的稳定性越高,其相对丰度越大。因此,碎片离子的峰位(m/z)及相对丰度可提供化合物的结构信息。

3、指出含有一个碳原子和一个氯原子的化合物,可能的同位素组合有哪几种?它们将提供哪些分子离子峰?

可能的同位素组合有C12Cl35、C13Cl35、C12Cl37、C13Cl37;提供的分子离子峰为M、M+1、M+2、M+3。

4.某化合物的分子离子峰的m/z值为201,由此可得出什么结论?

CH2Br

CH2Br

O


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