Cum se calculează absorbția molară

Absorbția molară, cunoscută și ca coeficientul de extincție molară, este o măsură a cât de mult o substanță chimică este capabilă să absoarbă o frecvență a undelor luminoase. Vă permite să faceți comparații între compuși fără a lua în considerare diferențele de concentrație sau lungimea soluției în timpul măsurătorilor. Este frecvent utilizat în chimie și este important să nu o confundăm cu coeficientul de extincție, cel mai frecvent utilizat în fizică. Unitatea standard pentru absorbția miller este litri pe milimetru (L mol^-1

conținut

Pași
Metoda 1calculul absorbției molare cu ecuația
Metoda 2calculul absorbției molare cu cea mai bună linie de potrivire
Surse și cotatii

cm^-1).

pași

Metoda 1
Calculul absorbției molare cu ecuația

Imaginea intitulată Calculați absorpția molară Pasul 1

Înțelegeți legea lui Beer-Lambert pentru absorbție, A = çlc. Ecuația standard pentru această variabilă este A = çlc, unde reprezintă cantitatea de lumină absorbită de proba la o anumită lungime de undă, ɛ reprezintă absorbția molară, L reprezintă distanța până la care lumina se deplasează în soluție și c reprezintă concentrația substanței absorbante pe unitatea de volum.

Absorbanța poate fi, de asemenea, calculată utilizând raportul dintre intensitatea unei probe de referință și proba necunoscută. Este dată de ecuație A = log₁₀(l₀/ l).
Intensitatea trebuie obținută prin utilizarea unui spectrofotometru.
Absorbția unei soluții variază în funcție de frecvența undei care trece prin ea. Unele dintre ele vor fi mai absorbite decât altele, în funcție de compoziție. Amintiți-vă să indicați în mod clar ce frecvență de undă este utilizată în calculele dvs.

Imaginea intitulată Calculați absorpția molară Pasul 2

Reordonați elementele formulei Beer-Lambert pentru a găsi absorbția molară. Cu cunoașterea algebrei, putem împărți absorbția după lungime și concentrație pentru a obține rezultatul dintr-o parte a ecuației: ɛ = A / lc. Acum puteți utiliza această formulă de bază pentru a calcula absorbția molară a unei anumite frecvențe a undelor.

Absorbanța între citiri poate varia în funcție de concentrația soluției și de forma vasului utilizat pentru a măsura această intensitate. Absorbția molară compensează aceste variații.

Imaginea intitulată Calculați absorpția molară Pasul 3

Aflați valorile necesare pentru a înlocui variabilele din ecuație utilizând spectrofotometria. Un spectrofotometru este un dispozitiv care trece o anumită frecvență de undă de lumină printr-o substanță și detectează cât de multă lumină iese din cealaltă parte. O parte va fi absorbită de soluție, iar restul poate fi utilizat pentru a calcula absorbția sa.

Pregătiți o soluție cu concentrare cunoscut,c, pentru analiză. Unitatea pentru concentrare este molii sau molii pe litru.
Pentru a găsi L, măsurați lungimea cuvei. Unitatea pentru lungimi este de centimetri.
Cu ajutorul unui spectrofotometru, măsurați absorbția pentru o anumită frecvență a undelor luminoase. Unitatea pentru această frecvență luminoasă este de metri, dar majoritatea sunt atât de mici, încât sunt exprimate de obicei în nanometri (nm). Absorbția, pe de altă parte, nu are nici o unitate.

Imaginea intitulată Calculați absorpția molară Pasul 4

Introduceți valoarea fiecărei variabile și rezolvați ecuația de absorbție molară. Luând în considerare valorile obținute pentru , c și L, puneți-le în ecuație ɛ = A / lc. multiplica L de c și împărțiți de către produsul obținut, pentru a calcula absorbția molară.

De exemplu, utilizând o cuvă lungă de 1 cm, măsurați absorbabilitatea unei soluții cu o concentrație de 0,05 mol / l. Absorbanța la o lungime de undă de 280 nm a fost egală cu 1,5. Care va fi absorbția molară a soluției?
- ɛ₂₈₀ = A / lc = 1,5 / (1 × 0,05) = 30 L mol^-1 cm^-1

Metoda 2
Calculul absorbției molare cu cea mai bună linie de potrivire

Imaginea intitulată Calculați absorpția molară Pasul 5

Măsurați intensitatea luminii transmise prin diferite concentrații ale soluției. Faceți trei până la patru concentraţiile aceeași soluție. Cu un spectrofotometru, măsurați absorbția unei concentrații expuse la o anumită lungime de undă. Începeți cu cea mai mică concentrație a soluției și atingeți cea mai mare concentrație. Ordinul este irelevant, dar merită menționat care absorbție se referă la calculul respectiv.

Imaginea intitulată Calculați absorpția molară Pasul 6

Puneți concentrația și absorbția pe o diagramă carteziană. Cu valorile obținute cu spectrofotometrul, introduceți fiecare punct în a diagramă curbă. Pentru fiecare valoare individuală, introduceți concentrația pe axa X și absorbția pe axa Y.

Desenați o linie între fiecare punct. Dacă măsurătorile sunt corecte, punctele vor forma o linie dreaptă care indică faptul că absorbția și concentrația sunt proporționale cu Legea lui Beer.

Imaginea intitulată Calculați absorpția molară Pasul 7

Determinați pantă din cea mai bună linie de potrivire cu punctele de date găsite. Pentru acest calcul, împărțiți elevația cu deplasarea orizontală. Cu două puncte de date, scădeți valorile X și Y de la fiecare și împărțiți Y / X.

Ecuația de panta a unei linii este (Y₂ - Y₁) / (X₂ - X₁). Cel mai înalt punct al liniei este reprezentat de indicele 2, în timp ce punctul cel mai de jos este reprezentat de indicele 1.
De exemplu: absorbția la o concentrație molară de 0,2 este egală cu 0,27 și, la o concentrație molară de 0,3, este egală cu 0,41. Valorile de absorbție sunt echivalente cu axa Y, în timp ce concentrațiile sunt reprezentate de axa X. Se constată că, folosind ecuația liniei (Y₂ - Y₁) / (X₂ - X₁) = (0,41 - 0,27) / (0,3 - 0,2) = 0,14 / 0,1 = 1,4 reprezintă panta liniei.

Imaginea intitulată Calculați absorpția molară Pasul 8

Împărțiți panta liniei cu lungimea cursei (adâncimea găleții) pentru a calcula absorbția molară. Ultimul pas în calcularea absorbției molare cu punctele de date este împărțirea pe lungimea căii. Această valoare reprezintă adâncimea cuvei utilizate în spectrofotometru.

Continuând exemplul: dacă 1,4 este egal cu valoarea liniei și lungimea căii este egală cu 0,5 cm, absorbția molară este egală cu 1,4 / 0,5 = 2,8 mol^-1 cm^-1.