Molarabsorptivitet i hva den består av, hvordan å beregne det, løste øvelser



den molar absorptivitet Det er en kjemisk egenskap som angir hvor mye lys en art kan absorbere i løsning. Dette konseptet er svært viktig innen spektroskopisk analyse av strålingsabsorpsjon av fotoner med energi i det ultraviolette og synlige området (Uv-vis).

Siden lys er sammensatt av fotoner med egne energier (eller bølgelengder), avhengig av arten eller blandingen som analyseres, kan en foton absorberes i større grad enn en annen; det vil si lys absorberes ved bestemte bølgelengder som er karakteristiske for stoffet.

Dermed er verdien av molarabsorptiviteten direkte proporsjonal med graden av absorpsjon av lys ved en bestemt bølgelengde. Hvis arten absorberer lite rødt lys, vil dens verdi av absorptivitet være lav; mens hvis det er en kraftig absorpsjon av rødt lys, vil absorptiviteten ha en høy verdi.

En art som absorberer rødt lys vil gjenspeile en grønn farge. Hvis den grønne fargen er veldig intens og mørk, betyr det at det er sterk opptak av rødt lys.

Enkelte nyanser av grønt kan imidlertid skyldes refleksjoner av forskjellige områder av gule og blå, som blandes og oppfattes som turkis, smaragdgrønn, glass etc..

index

  • 1 Hva er molarabsorptiviteten??
    • 1.1 enheter
  • 2 Hvordan beregne det?
    • 2.1 Direkte rydding
    • 2.2 Graferingsmetode
  • 3 Øvelser løst
    • 3.1 Øvelse 1
    • 3.2 Øvelse 2
  • 4 referanser

Hva er molarabsorptiviteten??

Molarabsorptivitet er også kjent med følgende betegnelser: spesifikk utryddelse, molar dempningskoeffisient, spesifikk absorpsjon eller Bunsen-koeffisient; Selv, har kommet for å bli oppkalt på andre måter, så det har vært en kilde til forvirring.

Men hva er molarabsorptiviteten? Det er en konstant som er definert i Lamber-Ølens matematiske uttrykk, og angir bare hvor mye kjemikalien eller blandingen absorberer lyset. En slik ligning er:

A = ebc

Hvor A er absorbansen av løsningen ved en valgt bølgelengde A; b er lengden av cellen hvor prøven som skal analyseres er inneholdt, og det er derfor avstanden som lyset passerer gjennom løsningen; c er konsentrasjonen av den absorberende arten; og e, den molare absorptiviteten.

Gitt λ, uttrykt i nanometer, forblir verdien av e konstant; men ved å endre verdiene av λ, det vil si ved å måle absorbansene med lys av andre energier, ε endrer seg, og når enten en minimums- eller maksimumsverdi.

Hvis den maksimale verdien er kjent, εmax, bestemmes samtidig λmax; det vil si lyset som mest absorberer arten:

enheter

Hva er enhetene til ε? For å finne dem må det være kjent at absorbanser er dimensjonsløse verdier; og derfor må multiplikasjonen av enhetene av b og c annulleres.

Konsentrasjonen av den absorberende arten kan uttrykkes enten i g / l eller mol / L, og b uttrykkes vanligvis i cm eller m (fordi det er lengden på cellen som passerer gjennom lysstrålen). Molariteten er lik mol / L, så c uttrykkes også som M.

Dermed multipliserer enhetene av b og c vi oppnår: M ∙ cm. Hvilke enheter må da ha ε for å forlate verdien av en dimensjonsløs? De som multipliserer M ∙ cm gir en verdi på 1 (M ∙ cm x U = 1). Å fjerne U, du får bare M-1∙ cm-1, som også kan skrives som: L ∙ mol-1∙ cm-1.

Faktisk bruk M-enhetene-1∙ cm-1 eller L ∙ mol-1∙ cm-1 strømlinjeforme beregninger for å bestemme molarabsorpsjon. Imidlertid er det også vanligvis uttrykt med enheter av m2/ mol eller cm2/ mol.

Når det uttrykkes med disse enhetene, må noen konverteringsfaktorer brukes til å endre enhetene av b og c.

Hvordan beregne det?

Direkte klaring

Molarabsorptivitet kan beregnes direkte ved å rydde den i forrige ligning:

ε = A / bc

Hvis konsentrasjonen av den absorberende arten er kjent, kan cellens lengde, og hva er absorbansen oppnådd ved en bølgelengde, beregnes e. Denne metoden for å beregne den gir imidlertid en unøyaktig og upålitelig verdi.

Graferingsmetode

Hvis likningen av Lambert-Beers lov nøye blir observert, vil det bli notert at det ligner ligningen av en linje (Y = aX + b). Dette betyr at hvis du plotter verdiene på A på Y-aksen, og de av c på X-aksen, må du oppnå en rett linje som går gjennom opprinnelsen (0,0). Således vil A være Y, X ville være c, og a ville være lik eb.

Derfor, plotting linjen, bare ta to poeng for å bestemme bakken, det vil si a. Når dette er gjort, og lengden på cellen som er kjent, b, er det lett å slette verdien av e.

I motsetning til direkte frigjøring tillater plotting A vs c gjennomsnittlig absorbansmåling og redusert eksperimentell feil; og også, for et enkelt punkt kan passere uendelig rett, så det er ikke praktisk direkte klaring.

På samme måte kan eksperimentelle feil føre til at en linje ikke passerer gjennom to, tre eller flere punkter, slik at linjen som er oppnådd etter å ha brukt minst kvadratmetoden, faktisk brukes (en funksjon som allerede er innarbeidet i kalkulatorer). Alt dette antar en høy linearitet, og derfor en overholdelse av Lamber-Beers lov.

Løste oppgaver

Øvelse 1

Det er kjent at en oppløsning av en organisk forbindelse med en konsentrasjon på 0,008739 M ga en absorbanse på 0,6346 målt ved A = 500 nm og med en celle på 0,5 cm i lengde. Beregn hva som er molarabsorptiviteten til komplekset ved nevnte bølgelengde.

Fra disse dataene kan du umiddelbart fjerne ε:

e = 0,6346 / (0,5cm) (0,008739M)

145,23 M-1∙ cm-1

Øvelse 2

Følgende absorbanser måles ved forskjellige konsentrasjoner av et metallkompleks ved en bølgelengde på 460 nm og med en celle med en lengde på 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

Beregn kompleksets molare absorpsjon.

Det er totalt fem poeng. For å beregne ε er det nødvendig å plotte dem ved å plassere verdiene på A på Y-aksen og konsentrasjonene c på X-aksen. Når dette er gjort, bestemmes den minste firkantlinjen, og med sin likning kan vi bestemme ε.

I dette tilfellet tegnes punktene og linjen tegnes med en bestemmelseskoeffisient R2 på 0,9905 er hellingen lik 7 x 10-4; det vil si εb = 7 ∙ 10-4. Derfor, med b = 1cm, vil e være 1428,57 M-1.cm-1 (1/7 ∙ 10-4).

referanser

  1. Wikipedia. (2018). Molar dempningskoeffisient. Hentet fra: en.wikipedia.org
  2. Science Struck. (2018). Molarabsorptivitet. Hentet fra: sciencestruck.com
  3. Colorimetrisk analyse: (Ølens lov eller spektrofotometrisk analyse). Hentet fra: chem.ucla.edu
  4. Kerner N. (s.f.). Eksperiment II - Løsningsfarge, absorpsjon og øllov. Hentet fra: umich.edu
  5. Day, R., & Underwood, A. Kvantitativ analytisk kjemi (femte utgave). PEARSON Prentice Hall, p-472.
  6. Gonzáles M. (17. november 2010). Absorberingsevne. Hentet fra: quimica.laguia2000.com