题目
1,3-丁二烯有强紫外吸收,随着溶剂极性的降低,其最佳吸收波长将A. 长移B. 短移C. 不变但吸收强度会增强D. 无法判断
1,3-丁二烯有强紫外吸收,随着溶剂极性的降低,其最佳吸收波长将
A. 长移
B. 短移
C. 不变但吸收强度会增强
D. 无法判断
题目解答
答案
B. 短移
解析
考查要点:本题主要考查溶剂极性对分子紫外吸收光谱的影响,特别是共轭双键系统(如1,3-丁二烯)的π→π*跃迁规律。
解题核心思路:
- 溶剂极性与分子能级的关系:溶剂极性通过稳定分子的基态或激发态,改变分子的能级差(ΔE)。
- 波长与能量的关系:吸收波长与能量成反比(λ = hc/ΔE),能级差增大时,吸收波长短移;反之长移。
- 关键判断点:需明确1,3-丁二烯在基态和激发态的极性差异,以及溶剂极性如何影响其能级差。
破题关键:
- 激发态极性更大:1,3-丁二烯的激发态(π→π*)比基态极性更大。
- 高极性溶剂稳定激发态:高极性溶剂通过偶极作用稳定激发态,降低其能量,使能级差减小,吸收波长变长(长移)。
- 溶剂极性降低:当溶剂极性降低时,对激发态的稳定作用减弱,能级差增大,吸收波长短移。
溶剂极性对吸收波长的影响机制:
-
分子极性与溶剂相互作用:
- 极性溶剂通过偶极相互作用与溶质分子作用,影响分子的基态和激发态能量。
- 若激发态极性大于基态(如1,3-丁二烯的π→π*跃迁),高极性溶剂更有利于稳定激发态,使其能量降低。
-
能级差与波长的关系:
- 激发态能量降低 → 基态与激发态的能级差(ΔE)减小 → 吸收光子能量降低 → 波长变长(长移)。
- 当溶剂极性降低时,对激发态的稳定作用减弱 → 能级差增大 → 波长短移。
结论:
随着溶剂极性降低,1,3-丁二烯的π→π*跃迁能级差增大,吸收波长短移,对应选项 B。