6.Происхождение люминесцентного излучения. Схема энергетических уровней молекул, возникновение люминесцентного излучения. Флуоресценция и фосфоресценция.

Люминесценция возникает в результате электронного перехода при возращении частиц из возбужденного состояния в нормальное. Таким образом, молекула преобразует поглощенную энергию в собственное излучение.

Происхождение люминесцентного излучения поясняется схемой на рисунке.

При поглощении кванта света электрон переходит с основного на более высокий уровень, соответствующий возбужденным синглетному(антипараллельные спины) и триплетному (параллельные спины) состояниям. Прямой переход основного синглетного состояния в возбужденное триплетное –запрещен по спину. При комнатной температуре молекулы обычно находятся в основном состоянии и почти все электронные переходы при поглощении света происходят с нижнего колебательного подуровня на различные колебательные подуровни возбужденного синглетного состояния. При переходе с основного возбуждённого синглетного колебательного подуровня на подуровень основного электронного состояния происходит излучение кванта света(флуоресценция).В триплетном состоянии колебательная релаксация приводит к переходу электрона на колебательный подуровень основного состояния. Время жизни триплетного состояния-10^-3-100с. Переход происходящий без излучения-от триплетного состояния в основное синглетное происходит за счет безызлучательных процессов внутренней конверсии.

В возбуждённом состоянии частицы люминесцирующего вещества могут переходить под действием света и тогда люминесценцию называют фотолюминесценцией(флуоресценцией или фосфоресценцией), под действием рентгеновского излучения-ренгенолюминесценцией, в результате химической реакции –хемилюминесценцией и т.п.

7.Спектроскопия ямр. Эффект Зееман. Химический сдвиг.

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса – вид спектроскопии, которая регистрирует переходы между магнитными энергетическими уровнями атомных ядер, вызываемые радиочастотным излучением. Только ядра со спиновым квантовым числом I, отличным от «0», могут вызывать сигнал ЯМР, или быть активными в ЯМР.

Спиновое квантовое число ядра определяется числом протонов и нейтронов в ядре. Эксперимент ЯМР состоит в том, чтобы сообщить энергию ядру и перевести его с одного энергетического уровня на 6 другой, более высокий уровень. Поскольку точное значение ΔЕ (разность энергий двух соседних уровней) зависит от молекулярного окружения возбуждаемого ядра, имеется возможность связать величину ΔЕ со строением молекулы и в конечном итоге определить структуру всей молекулы.

Сигналы в спектрах ЯМР могут давать только ядра атомов, обладающих нечетным спиновым числом. Спектр ЯМР-зависимость интенсивности поглощения от напряженности магнитного поля.

Степень экранирования определяется электронной плотностью вокруг ядра атома, и в первом, очень грубом приближении зависит от индуктивного эффекта других атомом и групп, присоединенных к данному атому.

Разница между положениями пиков поглощения атомов измеряемого вещества и эталонного образца называется химическим сдвигом. Химический сдвиг может измеряться в Герцах или миллионных долях.

Химический сдвиг (δ) одного и того же атома, выраженный в герцах, будет разным при различной напряженности приложенного магнитного поля, т.е. зависеть от прибора. Поэтому химический сдвиг принято относить к рабочей частоте прибора для данного вида ядер.

Эффект Зеемана представляет собой явление расщепления спектральных линий в результате воздействия на излучающее вещество внешнего магнитного поля. Наблюдаемый в спектрах поглощения эффект Зеемана называется обратным. Все его закономерности аналогичны закономерностям в прямом эффекте, происходящем в линиях излучения.

Полное объяснение эффекта Зеемана было получено на основе квантовой теории. Уровни энергии атома в магнитном поле претерпевают процесс расщепления на подуровни. Квантовые переходы между подуровнями пары уровней формируют компоненты спектральной линии. Механический момент количества движения J характеризует любой из энергетических уровней атома

8.Железо (II) образует с батофенантролином красный комплекс, молярный коэффициент поглощения которого при 585 нм равен 2,24*10⁴(л*моль^-1*см^-1).Поглощение раствора этого комплекса в кювете l=2 см равно 0,896. Рассчитайте молярную концентрацию железа (II) в этом растворе. Рассчитайте содержание железа (II) в 300мл раствора.

9.Навеску металлического сплава (0,2000 г), содержащего марганец, растворили к кислоте и разбавили полученный раствор в мерной колбе до объема 200 мл. К 25 мл этого раствора прибавили периодат и раствор кипятили до полного окисления марганца в перманганат. Охлажденный раствор разбавили точно до 100 мл и колориметрически определили содержание марганца в конечном растворе. Как оказалось ,оно равно 1,85мкг/мл. Найдите массовую долю марганца в сплаве.

10.Установлена зависимость полгощения органического реагента n-розанилина от pH раствора при 540 нм. Поглощение А равно: 0,00 при pH 2.0; 0.84 при pH 0.4; 0.88 при pH 4.6; 0.90 при pH 5.2; 0.90 при pH 6.2 ;0.78 при pH 7.2 ;0.46 при pH 80.Постройте график зависимости поглощения от pHраствора и укажите оптимальный интервал pH для спектрофотометрических определений n-розанилина.

Первый интервал pH:2,3-3,2

Второй интервал pH:7,8-8