114年:藥學二(第2次)

下列有關紫外光/可見光光譜法之敘述,何者正確?

A結構中若有更多雙鍵共軛,就會在較高能量處出現吸收
B苯環上若具有助色團,則會產生藍位移
C紫外光/可見光光譜法的定量分析與樣品濃度無關
D紫外光光譜儀所使用的光源可為氘燈

詳細解析

本題觀念:

本題考查紫外光/可見光光譜法 (UV-Vis Spectroscopy) 的基本原理,涵蓋共軛效應對吸收波長的影響、助色團 (Auxochrome) 的位移效應、定量分析基礎 (Beer-Lambert Law) 以及儀器光源的選擇。

選項分析

  • A 錯誤:結構中若有更多雙鍵共軛,會在較「低」能量處出現吸收。

    • 理由:共軛體系 (Conjugated system) 的增加會縮小最高佔據分子軌域 (HOMO) 與最低未佔據分子軌域 (LUMO) 之間的能量差 (ΔE\Delta E)。根據能量與波長的關係式 E=hcλE = \frac{hc}{\lambda},能量差變小意味著吸收波長變長 (紅位移)。
    • 結論:更多共軛 →\rightarrow ΔE\Delta E 下降 →\rightarrow 吸收波長 λ\lambda 增加 (紅位移) →\rightarrow 對應較「低」能量的光子。選項所述「較高能量」是錯誤的。
  • B 錯誤:苯環上若具有助色團,通常會產生「紅位移」(Red shift / Bathochromic shift)。

    • 理由:助色團 (Auxochrome) 如 −OH-\text{OH}、$-\text

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