Molarna apsorpcija u onome što se sastoji, kako je izračunati, riješiti vježbe



molarna apsorpcija to je kemijsko svojstvo koje pokazuje koliko svjetla vrsta može apsorbirati u otopini. Ovaj koncept je vrlo važan u spektroskopskoj analizi apsorpcije zračenja fotona s energijama u ultraljubičastom i vidljivom području (Uv-vis).

Budući da je svjetlost sastavljena od fotona s vlastitim energijama (ili valnim duljinama), ovisno o analiziranoj vrsti ili mješavini, jedan se foton može apsorbirati u većem stupnju od drugog; to jest, svjetlost se apsorbira na određenim valnim duljinama karakterističnim za tvar.

Prema tome, vrijednost molarne apsorpcije je izravno proporcionalna stupnju apsorpcije svjetla na određenoj valnoj duljini. Ako vrsta apsorbira malo crveno svjetlo, njegova vrijednost apsorpcije će biti niska; dok ako je izražena apsorpcija crvenog svjetla, apsorpcija će imati visoku vrijednost.

Vrsta koja apsorbira crveno svjetlo odražava zelenu boju. Ako je zelena boja vrlo intenzivna i tamna, to znači da postoji jaka apsorpcija crvenog svjetla.

Međutim, neke nijanse zelene boje mogu biti posljedica refleksija različitih žutih i plavih tonova, koji se miješaju i doživljavaju kao tirkizna, smaragdno zelena, staklena itd..

indeks

  • 1 Koja je molarna apsorpcija??
    • 1.1 Jedinice
  • 2 Kako ga izračunati?
    • 2.1 Izravno čišćenje
    • 2.2 Metoda grafiranja
  • 3 vježbe riješene
    • 3.1 Vježba 1
    • 3.2 Vježba 2
  • 4 Reference

Što je molarna apsorpcija??

Molarna apsorpcija je također poznata sa sljedećim oznakama: specifična ekstinkcija, molarni koeficijent prigušenja, specifična apsorpcija ili Bunsenov koeficijent; čak je i došao na druge načine, tako da je to bio izvor zbunjenosti.

Ali što je točno molarna apsorpcija? To je konstanta koja je definirana u matematičkom izrazu zakona Lamber-Beer, i jednostavno pokazuje koliko kemijska vrsta ili smjesa apsorbira svjetlost. Takva jednadžba je:

A = εbc

Gdje je A apsorbancija otopine na odabranoj valnoj duljini λ; b je duljina ćelije u kojoj se nalazi uzorak koji se analizira, a to je dakle udaljenost koju svjetlo prolazi kroz otopinu; c je koncentracija upijajućih vrsta; i ε, molarna apsorpcijska sposobnost.

S obzirom na λ, izraženo u nanometrima, vrijednost ε ostaje konstantna; ali promjenom vrijednosti λ, tj. mjerenjem apsorpcija svjetlima drugih energija, ε se mijenja, postižući ili minimalnu ili maksimalnu vrijednost.

Ako je njegova maksimalna vrijednost poznata, εmaksimum, određuje se u isto vrijeme λmaksimum; to jest, svjetlo koje najviše upija vrstu:

jedinice

Koje su jedinice ε? Da bi ih pronašli, mora se znati da su apsorbancije bezdimenzionalne vrijednosti; i stoga, umnožavanje jedinica b i c mora biti poništeno.

Koncentracija upijajućih vrsta može se izraziti ili u g / L ili mol / L, a b se obično izražava u cm ili m (jer je to duljina stanice koja prolazi kroz snop svjetlosti). Molarnost je jednaka mol / L, tako da je c također izražena kao M.

Dakle, množenjem jedinica b i c dobivamo: M. Cm. Koje jedinice tada moraju imati ε da ostave vrijednost A bez dimenzija? Oni koji pri množenju M give cm daju vrijednost 1 (M x cm x U = 1). Čišćenjem U, dobivate jednostavno M-1Cm-1, koji također može biti napisan kao: L. mol-1Cm-1.

Zapravo, koristite M jedinice-1Cm-1 ili L -1Cm-1 pojednostaviti izračune za određivanje molarne apsorpcije. Međutim, također se obično izražava jedinicama m2mol ili cm2/ mol.

Kada se izrazi ovim jedinicama, neki faktori pretvorbe moraju se koristiti za modificiranje jedinica b i c.

Kako to izračunati?

Izravno čišćenje

Molarna apsorpcija može se izračunati izravnim čišćenjem u prethodnoj jednadžbi:

ε = A / bc

Ako je poznata koncentracija upijajućih vrsta, može se izračunati duljina ćelije i kakva je apsorbancija dobivena na valnoj duljini ε. Međutim, taj način izračuna daje netočnu i nepouzdanu vrijednost.

Metoda grafiranja

Ako se jednadžba Lambert-Beerova zakona pažljivo promatra, bit će zabilježeno da ona podsjeća na jednadžbu pravca (Y = aX + b). To znači da ako nacrtate vrijednosti A na Y osi, a vrijednosti c na X osi, morate dobiti pravac koji prolazi kroz porijeklo (0,0). Dakle, A će biti Y, X će biti c, a a biti jednako εb.

Stoga, crtajući crtu, uzmite samo dvije točke kako biste odredili nagib, to jest, a. Kada je to učinjeno, a dužina poznate ćelije, b, lako je izbrisati vrijednost ε.

Za razliku od izravnog klirensa, crtanje A vs c omogućuje izračun usrednjavanja mjerenja apsorpcije i smanjenje pogreške eksperimenta; i također, za jednu točku može proći beskonačno ravno, tako da nije praktično izravno čišćenje.

Isto tako, eksperimentalne pogreške mogu uzrokovati da linija ne prolazi kroz dvije, tri ili više točaka, tako da se linija koja se dobiva nakon primjene metode najmanjih kvadrata zapravo koristi (funkcija koja je već ugrađena u kalkulatore). Sve to uz pretpostavku visoke linearnosti, a time i sukladnosti sa zakonom Lamber-Beer.

Riješene vježbe

Vježba 1

Poznato je da otopina organskog spoja s koncentracijom od 0,008739 M predstavlja apsorbanciju od 0,6346, mjereno na λ = 500 nm i sa stanicom duljine 0,5 cm. Izračunajte molarnu apsorpcijsku sposobnost kompleksa na navedenoj valnoj duljini.

Iz tih podataka možete izravno izbrisati ε:

ε = 0.6346 / (0.5cm) (0.008739M)

145,23 M-1Cm-1

Vježba 2

Sljedeće apsorpcije izmjerene su pri različitim koncentracijama metalnog kompleksa na valnoj duljini 460 nm i sa ćelijom duljine 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

Izračunajte molarnu apsorpcijsku sposobnost kompleksa.

Postoji ukupno pet bodova. Za izračunavanje ε potrebno ih je iscrtati postavljanjem vrijednosti A na Y osi, te koncentracijama c na osi X. Nakon što se to učini, određuje se linija najmanjih kvadrata, a njezinom jednadžbom možemo odrediti ε.

U tom slučaju, crtaju se točke i crta se s koeficijentom određivanja R2 od 0,9905, nagib je jednak 7. 10-4; to jest, εb = 7. 10-4. Stoga, s b = 1cm, ε će biti 1428.57 M-1.cm-1 (1/7. 10-4).

reference

  1. Wikipedia. (2018.). Koeficijent molekulskog prigušenja. Preuzeto s: en.wikipedia.org
  2. Znanost je oštećena. (2018.). Molarna apsorpcija. Preuzeto s: sciencestruck.com
  3. Kolorimetrijska analiza: (Beerovo pravo ili spektrofotometrijska analiza). Preuzeto s: chem.ucla.edu
  4. Kerner N. (s.f.). Pokus II - Boja otopine, apsorbancija i zakon Beera. Preuzeto s: umich.edu
  5. Day, R., & Underwood, A. Kvantitativna analitička kemija (peti red.). PEARSON Prentice Hall, str.
  6. Gonzáles M. (17. studenog 2010.). Apsorpcija. Preuzeto s: quimica.laguia2000.com