Molarna absorpcija v tem, kaj je sestavljena, kako jo izračunati, rešiti vaje



The molarna absorpcijska sposobnost to je kemijska lastnost, ki kaže, koliko lahko svetloba absorbira v raztopini. Ta koncept je zelo pomemben v spektroskopski analizi absorpcije sevanja fotonov z energijami v ultravijoličnem in vidnem območju (Uv-vis)..

Ker je svetloba sestavljena iz fotonov z lastno energijo (ali valovnimi dolžinami), je odvisno od analizirane vrste ali zmesi en foton lahko absorbiran v večji meri kot drugi; to pomeni, da se svetloba absorbira pri določenih valovnih dolžinah, značilnih za snov.

Vrednost molarne absorpcije je torej sorazmerna stopnji absorpcije svetlobe pri določeni valovni dolžini. Če vrsta absorbira malo rdeče svetlobe, bo njena absorpcijska vrednost nizka; ker je pri izraziti absorpciji rdeče svetlobe absorpcija zelo visoka.

Vrsta, ki absorbira rdečo svetlobo, bo odražala zeleno barvo. Če je zelena barva zelo intenzivna in temna, pomeni, da je močna absorpcija rdeče svetlobe.

Nekateri odtenki zelene barve pa so lahko posledica odsevov različnih barv rumene in modre barve, ki se mešajo in zaznavajo kot turkizna, smaragdno zelena, steklena itd..

Indeks

  • 1 Kakšna je molarna absorpcija??
    • 1.1 Enote
  • 2 Kako ga izračunati?
    • 2.1 Neposredno obračunavanje
    • 2.2 Grafična metoda
  • 3 Vaje rešene
    • 3.1 Vaja 1
    • 3.2 Vaja 2
  • 4 Reference

Kakšna je molarna absorpcija??

Molarna absorpcija je znana tudi z naslednjimi oznakami: specifična ekstinkcija, molarni koeficient oslabitve, specifična absorpcija ali Bunsenov koeficient; celo imenovan na druge načine, zato je bil vir zmede.

Toda kaj točno je molarna absorptivnost? Je konstanta, ki je definirana v matematičnem izrazu zakona Lamber-Beer, in preprosto kaže, koliko kemična vrsta ali mešanica absorbira svetlobo. Takšna enačba je:

A = εbc

Kjer je A absorbanca raztopine na izbrani valovni dolžini λ; b je dolžina celice, v kateri je vsebovan vzorec za analizo, in je torej razdalja, ki jo svetloba prehaja skozi raztopino; c je koncentracija vpojnih vrst; in ε, molarna absorpcijska sposobnost.

Glede na λ, izraženo v nanometrih, ostane vrednost ε konstantna; vendar s spremembo vrednosti λ, to je z merjenjem absorbanc z lučmi drugih energij, ε spremembe, ki dosežejo najmanjšo ali največjo vrednost;.

Če je njegova največja vrednost znana, εmaks, se določi istočasno λmaks; to je svetloba, ki najbolj vpija vrsto:

Enote

Kaj so enote ε? Da jih najdemo, moramo vedeti, da so absorbance brezrazsežne vrednosti; zato je treba pomnožiti enote b in c.

Koncentracija vpojnih vrst je lahko izražena bodisi vg / L bodisi mol / L, b pa je običajno izražena v cm ali m (ker je dolžina celice, ki prehaja skozi svetlobni žarek). Molarnost je enaka mol / L, zato je c izražena tudi kot M.

Tako pomnožimo enote b in c dobimo: M. Cm. Katere enote morajo potem imeti ε, da pusti vrednost A brez dimenzij? Tisti, ki pri množenju M give cm dajo vrednost 1 (M ∙ cm x U = 1). Čiščenje U, dobiš preprosto M-1. Cm-1, ki je lahko napisana tudi kot: L. mol-1. Cm-1.

Dejansko uporabite M enote-1. Cm-1 ali L -1. Cm-1 poenostaviti izračune za določitev molarne absorpcije. Vendar pa se običajno izraža tudi z enotami m2mol ali cm2/ mol.

Ko se izrazi s temi enotami, je treba uporabiti nekatere pretvorbene faktorje za spreminjanje enot b in c.

Kako ga izračunati?

Neposredni očistek

Molarno absorpcijo je mogoče izračunati neposredno s čiščenjem v prejšnji enačbi:

ε = A / bc

Če je znana koncentracija vpojnih vrst, se lahko izračuna dolžina celice in kakšna je absorbanca pri valovni dolžini ε. Ta način izračuna pa prinaša netočno in nezanesljivo vrednost.

Grafična metoda

Če skrbno opazujemo enačbo Lambert-Beerjevega zakona, bomo ugotovili, da je podobna enačbi črte (Y = aX + b). To pomeni, da če na Y osi določite vrednosti A in vrednosti C na osi X, morate dobiti ravno črto, ki gre skozi izvor (0,0). Tako bi bil A Y, X bi bil c, in a bi bil enak εb.

Torej, risanje črto, samo dve točki za določitev naklona, ​​to je, a. Ko je to opravljeno in dolžina znane celice b, je enostavno izbrisati vrednost ε.

Za razliko od direktnega očistka, risanje A vs c omogoča izračun povprečja meritev absorbance in zmanjšanje napake eksperimenta; in tudi za eno točko lahko gre neskončno naravnost, tako da ni praktičen neposredni očistek.

Prav tako lahko poskusne napake povzročijo, da črta ne preide skozi dve, tri ali več točk, tako da se dejansko uporabi linija, dobljena po uporabi metode najmanjših kvadratov (funkcija, ki je že vključena v kalkulatorje). Vse to ob predpostavki visoke linearnosti in zato skladnosti z zakonom Lamber-Beer.

Rešene vaje

Vaja 1

Znano je, da je raztopina organske spojine s koncentracijo 0,008739 M predstavljala absorbanco 0,6346, merjeno pri λ = 500 nm in celico dolžine 0,5 cm. Izračunajte, kakšna je molarna absorpcijska sposobnost kompleksa na omenjeni valovni dolžini.

Iz teh podatkov lahko neposredno očistite ε:

ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739M)

145,23 M-1. Cm-1

Vaja 2

Naslednje absorbance merimo pri različnih koncentracijah kovinskega kompleksa pri valovni dolžini 460 nm in celici dolžine 1 cm: \ t

A: 0.03010 0.1033 0.1584 0.3961 0.8093

c: 1,8. 10-5   6. 10-5   9,2. 10-5   2.3. 10-4   5,6. 10-4

Izračunajte molarno absorpcijsko sposobnost kompleksa.

Skupaj je pet točk. Za izračun ε jih je potrebno narisati z vnosom vrednosti A na os Y in koncentracijo c na osi X. Ko je to opravljeno, se določi linija najmanjših kvadratov in s svojo enačbo določimo ε..

V tem primeru se točke narišejo in črta črta s koeficientom določitve R2 0,9905, naklon je enak 7. 10-4; to je εb = 7. 10-4. Torej, z b = 1cm, bo ε 1428.57 M-1.cm-1 (1/7. 10-4).

Reference

  1. Wikipedija. (2018). Koeficient molekularne atenuacije. Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org
  2. Znanost je poškodovana. (2018). Molarna absorptivnost. Vzpostavljeno iz: sciencestruck.com
  3. Kolorimetrična analiza: (Beerovo pravo ali spektrofotometrična analiza). Vzpostavljeno iz: chem.ucla.edu
  4. Kerner N. (s.f.). Eksperiment II - Barva raztopine, absorbcija in zakon Beer. Vzpostavljeno iz: umich.edu
  5. Day, R., & Underwood, A. Kvantitativna analitična kemija (peta izdaja). PEARSON Prenticeova dvorana, str. 472.
  6. Gonzáles M. (17. november 2010). Absorpcija Vzpostavljeno iz: quimica.laguia2000.com