Kako izračunati molarni absorpcijski koeficient

Vsebina

Koraki
Metoda 1 od 2: Izračunajte molarni koeficient absorpcije po formuli
Metoda 2 od 2: Grafično ugotavljanje koeficienta molarne absorpcije
Dodatni članki

Molarni koeficient absorpcije, znan tudi kot koeficient molarnega izumrtja, je merilo, kako močno kemični delci (molekule) snovi absorbirajo svetlobo pri določeni valovni dolžini. Za vsako snov je značilen svoj molarni koeficient absorpcije, ki ni odvisen od koncentracije in prostornine. Ta značilnost se pogosto uporablja v kemiji in je ne smemo zamenjevati s koeficientom izumrtja, ki se pogosteje uporablja v fiziki. Standardna merska enota za molarno absorpcijo je liter, deljen z molom in na centimeter (L mol cm).

Koraki

Metoda 1 od 2: Izračunajte molarni koeficient absorpcije po formuli

1 Oglejte si zakon Bouguer-Lambert-Beer:A = ɛlc... Absorpcija svetlobe v mediju je opisana z enačbo A = ɛlc, kje A - količina svetlobe določene valovne dolžine, ki jo je vzorec absorbiral, ɛ - molarni absorpcijski koeficient, l je razdalja, ki jo svetloba prevozi v raztopini, in c - koncentracija raztopine (število preučenih molekul na enoto prostornine).
- Koeficient absorpcije lahko ugotovimo tudi iz razmerja med jakostjo svetlobe, ki prehaja skozi standard, in vzorcem, ki ga preučujemo. V tem primeru je enačba naslednja: A = dnevnik₁₀(JAZ_o/ JAZ).
- Intenzivnost svetlobe se določi s spektrofotometrom.
- Absorpcijska sposobnost raztopine je odvisna od valovne dolžine svetlobe, ki teče skozi njo. Pri določenih vrednostih valovne dolžine se svetloba absorbira močneje kot pri drugih, te vrednosti pa so odvisne od sestave raztopine. Pri izračunu ne pozabite navesti, za kakšno valovno dolžino so narejeni.
2 Pretvorite zakon Bouguer-Lambert-Beer, da izrazite molarni koeficient absorpcije. Obe strani enačbe razdelite po dolžini in koncentraciji, rezultat pa je izraz za molski absorpcijski koeficient: ɛ = A / lc... S to formulo lahko izračunate molarni absorpcijski koeficient za določeno valovno dolžino.
- Absorpcijska zmogljivost na fiksni razdalji je odvisna od koncentracije raztopine in oblike uporabljene posode. Molarni koeficient absorpcije odpravlja te dejavnike.
3 S spektrofotometrijo izmerite zahtevane vrednosti. V spektrofotometru skozi snov prehaja svetloba s specifično valovno dolžino, intenzivnost oddane svetlobe pa se meri na izhodu. Del svetlobe absorbira raztopina in intenzivnost svetlobe se zmanjša. Spektrofotometer meri jakost oddane svetlobe, ki se uporablja za izračun molarnega absorpcijskega koeficienta.
- Za analizo pripravimo raztopino znane koncentracije c... Določite koncentracijo v enotah mol / gram ali mol / liter.
- Za določitev l izmerite dolžino uporabljene kivete. Dolžino zapišite v centimetrih.
- Izmerite absorbanco s spektrofotometrom A za določeno valovno dolžino. Valovna dolžina se meri v metrih, vendar je svetloba tako kratka, da je običajno izražena v nanometrih (nm). Absorpcijska sposobnost je brez dimenzij.
4 Številke vključite v enačbo in poiščite molarni koeficient absorpcije. Vzemite številske vrednosti A, c in l in jih vključite v formulo ɛ = A / lc... Pomnožite l na cin nato razdelite A za ta znesek poiščite molarni absorpcijski koeficient.
- Recimo, da ste z 1 cm kiveto izmerili absorpcijo 0,05 mol / litra raztopine. V tem primeru je bila absorpcija 1,5 za svetlobo z valovno dolžino 280 nm. Kako najti molarni absorpcijski koeficient za dano raztopino?
  - ɛ₂₈₀ = A / lc = 1,5 / (1 x 0,05) = 30 L mol cm

Metoda 2 od 2: Grafično ugotavljanje koeficienta molarne absorpcije

1 Izmerite jakost oddane svetlobe za različne koncentracije raztopine. Pripravite 3-4 raztopine z različnimi koncentracijami.S spektrofotometrom izmerite absorbanco raztopin različnih koncentracij za dano valovno dolžino. Začnete lahko z raztopino z najnižjo koncentracijo. Vrstni red ni pomemben, glavna stvar je, da v skladu s koncentracijami ne zmedete in zabeležite izmerjenih vrednosti absorbance.
2 Dobljene vrednosti narišite na grafu. Narišite koncentracijo na vodoravni osi X in absorbanco na navpični osi Y ter meritve narišite kot pike.
- Med točkami potegnite črto. Če so bile meritve pravilno izvedene, bi morale biti točke na ravni črti, saj je po zakonu Bouguer-Lambert-Beer absorpcijska sposobnost neposredno sorazmerna s koncentracijo.
3 Določite pobočje naravnostskozi eksperimentalne točke. Če želite poiskati naklon ravne črte, delite prirastek Y s prirastkom abscise X. Vzemite dve točki na premici, od koordinat druge odštejte ustrezne koordinate ene točke in razliko Y razdelite z razliko X.
- Nagib ravne črte (naklon ali tangenta pobočja) je naslednji: (Y₂ - Da₁) / (X₂ - X₁). V tem primeru se točki, ki se nahaja višje vzdolž ravne črte, dodeli indeks 2, spodnji točki pa indeks 1.
- Recimo, da je bila pri molarni koncentraciji 0,2 absorpcija 0,27, pri koncentraciji 0,3 pa 0,41. Absorbanca je narisana na osi Y in koncentracija na osi X. Z zgornjo enačbo poiščite naklon ravne črte: (Y₂ - Da₁) / (X₂ - X₁) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4.
4 Če želite najti molarni absorpcijski koeficient, delite naklon ravne črte s potjo, ki jo prevozi svetloba (globina kivete). Pot, ki jo prevozi svetloba, je enaka globini kivete, uporabljene v spektrofotometru.
- Za naš primer dobimo: če je naklon 1,4 in je globina kivete 0,5 centimetra, potem je molarni koeficient absorpcije 1,4 / 0,5 = 2,8 L mol cm.