仪器分析原理何金兰版课后答案Word文档格式.docx

仪器分析原理何金兰版课后答案Word文档格式.docx

《仪器分析原理何金兰版课后答案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《仪器分析原理何金兰版课后答案Word文档格式.docx（64页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（2）透光率为10.0%,75.0%,85.5%换算为吸光度。

（1）∵A=log（1/T）∴logT=－A=－0.01,∴T=10-0.01=97.7%

∴logT=－A=－0.30,∴T=10-0.30=50.1%

∴logT=－A=－1.50,∴T=10-1.50=3.16%

（2）A=log（1/T）=log100/10=log10=1.00

A=log（1/T）=log100/75=log1.333=0.125

A=log（1/T）=log100/85.5=log1.17=0.068

4填表：

频率

能量

波数

光谱区

J

eV

cm-1

3x1010

1.99×

10-23

1.24x10-4

1

微波区

2.4×

1024

1.6x10-9

9.98x109

8.05x1013

γ区

1012

1.6x10-21

0.01

8.05

远红外

1014

4.97x10-19

3.1

25000

近紫外

5在765nm波长下，水溶液中的某化合物的摩尔吸光系数为1.54×

103（L·

mol-1·

cm-1），该化合物溶液在1cm的吸收池中的透光率为43.2%。

问该溶液的浓度为多少？

∵A=－logT=εlC

∴C=A/εl=－logT/εl=－log（43.2%）/1.54×

103×

1=2.37×

10-4（mol/L）

6某化合物的标准溶液浓度为2.5×

10-4mol·

L–1，在5cm长的吸收池中，在347nm波长处，测得其透光率为58.6%。

试确定其摩尔吸光系数。

∵A=εlC=－logT,

∴ε=－logT/lC=－log（58.6%）/5×

2.5×

10-4

=log1.71/5×

10-4=0.232/5×

10-4=1.86×

102（L·

cm-1）

7以丁二酮肟光度法测镍配制镍和丁二酮肟配合物的标准溶液浓度为1.70×

10-5mol·

L–1，在2.00cm长的吸收池中，在470nm波长处，测得其透光率为30.0%。

∴ε=－logT/lC=－log30.0%/2.00×

1.70×

10-5=1.54×

104（L·

8以邻二氮菲光度法测二价铁,称取试样0.500g,经过处理后，配成试液加入显色剂，最后定容为50.0ml。

用1.0cm的吸收池，在510nm波长下测得吸光度A=0.430。

计算试样中二价铁的质量分数（ε510=1.1×

104）；

当溶液稀释一倍后，其透光率为多少？

首先求出二价铁的浓度C1：

A=εlC

∴C1=A/εl=0.430/1.1×

104×

1.0=0.391×

10-4（mol/L）=0.2×

10-6（g/ml）

而试样的总浓度为C=0.5/50=0.01（g/ml）

∴试样中二价铁的质量分数为：

C1/C=0.2×

10-6/0.01=0.2×

10-4（g/ml）

溶液稀释一倍后，∵吸光度A=0.430/2=0.215

∴其透光率T=10-0.215=60.9%

9有两份不同浓度的同一溶液，当吸收池长为1.00cm时，对某一波长的透光率分别为（a）为65.0%和（b）为41.8%，求：

（1）两份溶液的吸光度；

（2）如果溶液（a）的浓度为6.50×

L–1，求溶液（b）的浓度；

（3）计算在该波长下，此物质的摩尔吸光系数。

（1）Aa=－logT=－log65.0%=0.187；

Aa=－log41.8%=0.379

（2）因为同一溶液浓度不同,所以摩尔吸光系数相同

∴Aa/Aa=Ca/Cb,∴Cb=Ca×

Aa/Aa=6.50×

10-4×

0.379/0.187

=13.17×

L–1

（3）ε=A/lC=0.187/1.00×

6.50×

10-4=2.88×

10浓度为1.00×

10-3mol·

L–1的K2Cr2O7溶液在波长450nm和530nm处的吸光度分别为0.200和0.050；

1.00×

L–1的KMnO4溶液在波长450nm处无吸收，在530nm处的吸光度为0.420。

今测得某K2Cr2O7和KMnO4混合溶液在450nm和530nm处的吸光度分别为0.380和0.710。

计算该混合溶液中K2Cr2O7和KMnO4的浓度。

首先,根据已知条件求出两物质在不同波长下的摩尔吸光系数：

在450nm处,K2Cr2O7的ε=A/lC=0.200/l×

1.00×

10-3=200l-1

在530nm处,K2Cr2O7的ε=A/lC=0.050/l×

10-3=50l-1

在450nm处,KMnO4的ε=0

在530nm处,KMnO4的ε=A/lC=0.420/l×

10-4=4.2×

103l-1

然后,根据混合溶液在不同波长下的吸光度求出浓度：

0.380=C1×

200l-1×

l+0

∴C1=1.90×

10-3（mol/L）

0.710=C1×

50l-1×

l+C2×

4.2×

103l-1×

l

∴C2=1.46×

10-4（mol/L）

11试液中Ca的浓度为3g/mL，测得的吸光度值为0.319，问产生1%吸收信号对应的浓度为多少？

此题主要知道1%吸收相当于吸光度值为0.0044,然后根据吸光度与浓度成正比的关系计算：

Cx=C1×

Ax/A1=3×

0.0044/0.319=0.0414（g/mL）

12写出下列各种跃迁的能量和波长范围：

（1）原子内层电子跃迁；

（2）原子外层价电子跃迁；

（3）分子的电子能级跃迁；

（4）分子的振动能级跃迁；

（5）分子的转动能级跃迁。

能量（ε/eV）波长（λ/nm）

2.5×

105～6.20.005～200nm

6.2～1.6200～800nm

1.6～2.5×

10-20.8～50µ

m

10-2～4.1×

10-650µ

m～300mm

13某种玻璃的折射率为1.700,求光在此玻璃中的传播速度。

∵介质的绝对折射率n=c/υ

∴光在此玻璃中的传播速度

υ=c/n=3×

1010/1.700=1.76×

1010（cm/s）

14计算辐射的频率为4.708×

1014Hz在结晶石英和熔凝石英中的波长。

∵频率和波长的关系为：

ν=υ/λ∴λ=υ/ν

又∵υ=c/n

∴在结晶石英中的波长

λ=υ/ν=c/n×

ν=3×

1010/1.544×

4.708×

1014=476.4（nm）

在熔凝石英中的波长

1010/1.458×

1014=437.0（nm）

15轻质遂石玻璃的折射率为1.594，计算波长为434nm的辐射穿过该玻璃时每个光子的能量。

∵E=hυ/λ而且υ=c/n

∴穿过该玻璃时每个光子的能量

E=hc/n×

λ=6.626×

10-34J·

s×

3×

1010cm·

s-1/1.594×

434×

10-8cm

=2.9×

10-18J

16阐述光的干涉和光的衍射的本质区别。

干涉是有固定光程差的、频率相同的两束或多束光波的叠加过程,干涉中光的传播方向没有改变；

而光的衍射是单波束光由于绕过障碍物而产生的叠加过程,或者说是次波在空间的相干叠加,衍射中光的传播方向会改变。

第2章

1解释光谱项的物理涵义，光谱项符号32D1、32P1/2和21S1/2中各字母和数字分别代表什么意义？

原子光谱项的物理涵义有二：

其一是代表原子中电子的组态。

根据描述原子核外电子的运动状态的

个量子数n、l、m、ms的耦合规则,来描述原子中电子的组态,而且,同一组态中的两个电子由于相互作用而形成不同的原子态,也能用光谱项描述；

其二能描述原子光谱的谱线频率。

因为,实际上,每一谱线的波数都可以表达为两光谱项之差。

32D1：

3表示主量子数n=3,D表示角量子数L=2,左上角的2表示称为光谱项的多重性,即（2S+1）=2,所以,总自旋量子数S=1/2；

32P1/2：

同样,n=3,P表示角量子数L=1,总自旋量子数S=1/2,内量子数J=1/2；

21S1/2：

同样,n=2,S表示角量子数L=0,总自旋量子数S=1/2,内量子数J=1/2。

2推算n2S、n2P、n2D、n2F、n2G和n3S、n3P、n3D、n3F各光谱项中的光谱支项的J值、多重性及统计权重。

∵J=L+S，从J=L+S到L-S,可有（2S+1）或（2L+1）个值,

多重性为（2S+1）,统计权重g=2J+1,

那么,在n2S中：

L=0,（2S+1）=2,则S=1/2∴J=L+S=0+1/2=1/2,且J值个数为（2L+1）=（2×

0+1）=1个,多重性为2,统计权重g=2J+1=2；

同理,在n2P中：

L=1,S=1/2,∴J=L+S=1+1/2=3/2,

J=L-S=1-1/2=1/2,多重性为2,

统计权重g=2J+1为4,2；

在n2D中：

L=2,S=1/2,∴J=L+S=2+1/2=5/2,J=L+S-1=3/2,J值个数为（2S+1）=（2×

1/2+1）=2个,多重性为2,统计权重g=2J+1为6,4；

在n2F中：

L=3,S=1/2,∴J=3+1/2=7/2,J=3+1/2-1=5/2,多重性为2,统计权重g=2J+1为8,6；

在n2G中：

L=4,S=1/2,∴J=4+1/2=9/2,J=4+1/2-1=7/2,多重性为2,统计权重g=2J+1为10,8；

在n3S中：

L=0,S=1,∴J=0+1=1,且J值个数为（2L+1）=（2×

0+1）=1个,多重性为（2S+1）=3,统计权重g=2J+1为3；

在n3P中：

L=1,S=1,∴J