Molární absorpce v tom, co spočívá, jak ji vypočítat, řešené cvičení



molární absorpce jedná se o chemickou vlastnost, která udává, kolik světla může druh absorbovat v roztoku. Tento koncept je velmi důležitý v rámci spektroskopické analýzy radiační absorpce fotonů s energiemi v ultrafialovém a viditelném rozsahu (Uv-vis).

Protože světlo je složeno z fotonů s vlastní energií (nebo vlnovými délkami), v závislosti na analyzovaném druhu nebo směsi, jeden foton může být absorbován ve větší míře než jiný; to znamená, že světlo je absorbováno při určitých vlnových délkách charakteristických pro látku.

Hodnota molární absorpce je tedy přímo úměrná stupni absorpce světla při určité vlnové délce. Pokud druh absorbuje malé červené světlo, jeho hodnota absorpce bude nízká; zatímco jestliže tam je výrazná absorpce červeného světla, absorbance bude mít vysokou hodnotu.

Druh, který absorbuje červené světlo, bude odrážet zelenou barvu. Pokud je zelená barva velmi intenzivní a tmavá, znamená to, že dochází k silné absorpci červeného světla.

Nicméně, některé odstíny zelené mohou být kvůli odrazům různých rozsahů žlutých a blues, který být míchán a vnímaný jak tyrkysový, smaragdově zelený, sklo, etc..

Index

  • 1 Jaká je molární absorpce??
    • 1.1 Jednotky
  • 2 Jak jej vypočítat?
    • 2.1 Přímé zúčtování
    • 2.2 Grafická metoda
  • 3 Řešené úlohy
    • 3.1 Cvičení 1
    • 3.2 Cvičení 2
  • 4 Odkazy

Jaká je molární absorpce??

Molární absorpční schopnost je také známa s následujícími označeními: specifická extinkce, koeficient molárního útlumu, specifická absorpce nebo Bunsenův koeficient; dokonce, přišel být jmenován jinými způsoby, takže to byl zdroj zmatku.

Ale co přesně je molární absorpce? Je to konstanta, která je definována v matematickém vyjádření Lamberova-Beerova zákona, a jednoduše uvádí, kolik chemického druhu nebo směsi absorbuje světlo. Taková rovnice je:

A = εbc

Kde A je absorbance roztoku při zvolené vlnové délce λ; b je délka buňky, kde je obsažen vzorek, který má být analyzován, a tedy vzdálenost, kterou světlo prochází roztokem; c je koncentrace absorpčního druhu; a ε, molární absorpce.

Vzhledem k λ, vyjádřené v nanometrech, zůstává hodnota ε konstantní; ale změnou hodnot λ, tj. měřením absorbance se světly jiných energií, změny ε, dosahující buď minimální nebo maximální hodnoty.

Je-li známa jeho maximální hodnota, εmax, se stanoví ve stejnou dobu λmax; to je světlo, které nejvíce absorbuje druh:

Jednotky

Jaké jsou jednotky ε? Pro jejich nalezení je třeba vědět, že absorbance jsou bezrozměrné hodnoty; a proto, násobení jednotek b a c muset být zrušen.

Koncentrace absorpčního druhu může být vyjádřena buď v g / l nebo mol / L a b je obvykle vyjádřena v cm nebo m (protože to je délka buňky, která prochází světelným paprskem). Molarita se rovná mol / l, takže c je také vyjádřena jako M.

Vynásobením jednotek b a c získáme: M ∙ cm. Jaké jednotky pak musí mít ε, aby ponechaly hodnotu bezrozměrné? Ty, které při násobení M ∙ cm udávají hodnotu 1 (M ∙ cm x U = 1). Vymazání U, dostanete prostě M-1∙ cm-1, který může také být psán jak: L ∙ mol-1∙ cm-1.

Ve skutečnosti používejte jednotky M-1∙ cm-1 nebo L 'mol-1∙ cm-1 zjednodušit výpočty pro stanovení molární absorpce. Obvykle je však také vyjádřena jednotkami m2/ mol nebo cm2/ mol.

Když je vyjádřena s těmito jednotkami, musí být pro úpravu jednotek b a c použity některé konverzní faktory.

Jak to vypočítat?

Přímé odbavení

Molární absorpčnost může být vypočtena přímo vymazáním v předchozí rovnici:

ε = A / bc

Pokud je známa koncentrace absorpčního druhu, může být vypočtena délka článku a jaká je absorbance získaná při vlnové délce ε. Tento způsob výpočtu však poskytuje nepřesnou a nespolehlivou hodnotu.

Metoda grafování

Pokud je pečlivě sledována rovnice Lambertova-Beerova zákona, je třeba poznamenat, že se podobá rovnici přímky (Y = aX + b). To znamená, že pokud vykreslíte hodnoty A na ose Y a hodnoty c na ose X, musíte získat přímku, která prochází počátkem (0,0). A by tedy bylo Y, X by bylo c a a by se rovnalo εb.

Proto, vykreslování čáry, stačí vzít dva body k určení svahu, to znamená, a. Jakmile je toto provedeno a délka buňky je známa, b, je snadné vymazat hodnotu ε.

Na rozdíl od přímé clearance, vynesení A vs c umožňuje měření průměrné absorbance a snížení experimentální chyby; a také, pro jeden bod může projít nekonečnou rovnou, takže to není praktické přímé odbavení.

Podobně experimentální chyby mohou způsobit, že čára neprochází dvěma, třemi nebo více body, takže čára získaná po použití metody nejmenších čtverců je skutečně použita (funkce, která je již začleněna do kalkulaček). To vše za předpokladu vysoké linearity, a tedy souladu se zákonem Lamber-Beer.

Vyřešená cvičení

Cvičení 1

Je známo, že roztok organické sloučeniny s koncentrací 0,008739 M vykazoval absorbanci 0,6346, měřeno při A = 500 nm a buňku o délce 0,5 cm. Vypočítejte, jaká je molární absorpce komplexu při uvedené vlnové délce.

Z těchto údajů můžete přímo odstranit ε:

ε = 0,6346 / (0,5 cm) (0,008739 M)

145,23 M-1∙ cm-1

Cvičení 2

Následující absorbance se měří při různých koncentracích kovového komplexu při vlnové délce 460 nm a s buňkou o délce 1 cm:

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

Vypočtěte molární absorpci komplexu.

Existuje celkem pět bodů. Pro výpočet ε je nutné je vykreslit umístěním hodnot A na osu Y a koncentrací c na ose X. Jakmile je toto provedeno, určí se nejmenší čtverec a jeho rovnicí můžeme určit ε.

V tomto případě se body vynesou a čára se určí koeficientem stanovení R2 0,9905, sklon je roven 7 ∙ 10-4; to znamená εb = 7 ∙ 10-4. Proto bude b = 1 cm, ε bude 1428,57 M-1.cm-1 (1/7 ∙ 10-4).

Odkazy

  1. Wikipedia. (2018). Molární koeficient útlumu. Zdroj: en.wikipedia.org
  2. Science Struck. (2018). Molární absorpce. Citováno z: sciencestruck.com
  3. Kolorimetrická analýza: (Beerův zákon nebo spektrofotometrická analýza). Zdroj: chem.ucla.edu
  4. Kerner N. (s.f.). Experiment II - Barva, absorpce a pivo. Zdroj: umich.edu
  5. Den, R., & Underwood, A. Kvantitativní analytická chemie (páté vydání). PEARSON Prentice Hall, p-472.
  6. Gonzáles M. (17. listopadu 2010). Absorptivita Zdroj: quimica.laguia2000.com