Molarabsorptivitet i hvad det består af, hvordan man beregner det, løste øvelser



den molær absorptionsevne Det er en kemisk egenskab, der angiver, hvor meget lys en art kan absorbere i opløsning. Dette koncept er meget vigtigt inden for spektroskopisk analyse af strålingsabsorption af fotoner med energi i det ultraviolette og synlige område (Uv-vis).

Da lys er sammensat af fotoner med deres egne energier (eller bølgelængder), afhængigt af den analyserede art eller blanding, kan en foton absorberes i større grad end en anden; det vil sige lys absorberes ved bestemte bølgelængder, som er karakteristiske for stoffet.

Således er værdien af ​​den molære absorptionsevne direkte proportional med graden af ​​absorption af lys ved en bestemt bølgelængde. Hvis arten absorberer lille rødt lys, vil dets absorptionsværdi være lav; mens der er en kraftig absorption af rødt lys, vil absorptionsevnen have en høj værdi.

En art, der absorberer rødt lys, afspejler en grøn farve. Hvis den grønne farve er meget intens og mørk, betyder det, at der er en stærk absorption af rødt lys.

Men nogle nuancer af grønt kan skyldes refleksioner af forskellige rækker af gule og blues, som blandes og opfattes som turkis, smaragdgrøn, glas mv..

indeks

  • 1 Hvad er molarabsorptionsevnen??
    • 1.1 enheder
  • 2 Sådan beregnes det?
    • 2.1 Direkte clearing
    • 2.2 Graferingsmetode
  • 3 øvelser løst
    • 3.1 Øvelse 1
    • 3.2 Øvelse 2
  • 4 referencer

Hvad er molarabsorptionsevnen??

Molarabsorptivitet er også kendt med følgende betegnelser: specifik ekstinktion, molar dæmpningskoefficient, specifik absorption eller Bunsen koefficient; selv er kommet til at blive navngivet på andre måder, så det har været en kilde til forvirring.

Men hvad er den molære absorptionsevne? Det er en konstant, der er defineret i Lamber-Øl's matematiske udtryk, og angiver blot, hvor meget kemikalien eller blandingen absorberer lyset. En sådan ligning er:

A = εbc

Hvor A er opløsningen af ​​opløsningen ved en valgt bølgelængde A; b er længden af ​​cellen, hvor prøven, der skal analyseres, er indeholdt, og det er derfor den afstand, som lyset passerer gennem opløsningen; c er koncentrationen af ​​den absorberende art; og e, den molære absorptionsevne.

Givet λ, udtrykt i nanometer, forbliver værdien af ​​e konstant; men ved at ændre værdierne for λ, det vil sige ved at måle absorbanserne med lys af andre energier, ændres ε og når enten en minimums- eller maksimumsværdi.

Hvis den maksimale værdi er kendt, εmax, bestemmes på samme tid λmax; det vil sige det lys, der mest absorberer arten:

enheder

Hvad er enhederne af ε? For at finde dem skal det være kendt, at absorbanser er dimensionelle værdier; og derfor skal multiplikationen af ​​enhederne af b og c annulleres.

Koncentrationen af ​​den absorberende art kan udtrykkes enten i g / L eller mol / L, og b udtrykkes sædvanligvis i cm eller m (fordi det er længden af ​​cellen, der passerer gennem lysstrålen). Molariteten er lig med mol / L, så c udtrykkes også som M.

Ved at multiplicere enhederne b og c opnår vi således: M ∙ cm. Hvilke enheder skal så have ε for at forlade værdien af ​​A dimensionless? De, der ved multiplicering af M ∙ cm giver en værdi på 1 (M ∙ cm x U = 1). Rydder U, du får bare M-1∙ cm-1, som også kan skrives som: L ∙ mol-1∙ cm-1.

Faktisk skal du bruge M-enhederne-1∙ cm-1 eller L ∙ mol-1∙ cm-1 strømline beregninger for at bestemme molarabsorptionsevne. Det er dog også normalt udtrykt med enheder af m2/ mol eller cm2/ mol.

Når det udtrykkes med disse enheder, skal nogle konverteringsfaktorer anvendes til at ændre enhederne af b og c.

Sådan beregnes det?

Direkte clearing

Molarabsorptivitet kan beregnes direkte ved at rydde den i den foregående ligning:

ε = A / bc

Hvis koncentrationen af ​​den absorberende art er kendt, kan længden af ​​cellen, og hvad er absorbansen opnået ved en bølgelængde, beregnes ε. Denne beregningsmetode giver imidlertid en unøjagtig og upålidelig værdi.

Graferingsmetode

Hvis ligningen af ​​Lambert-Beer's lov nøje overholdes, bemærkes det, at det ligner ligningen af ​​en linje (Y = aX + b). Dette betyder, at hvis du plotter værdierne for A på Y-aksen og c'erne på X-aksen, skal du opnå en retlinie, der passerer gennem oprindelsen (0,0). Således ville A være Y, X ville være c, og a ville være lig med eb.

Derfor skal du tage to linjer for at bestemme hældningen, det vil sige a. Når dette er gjort, og længden af ​​den kendte celle, b, er det let at rydde værdien af ​​ε.

I modsætning til direkte clearance tillader plotting A vs c gennemsnitlige absorbansmålinger og faldende forsøgsfeil; og også for et enkelt punkt kan passere uendelig lige, så det er ikke praktisk direkte clearance.

På samme måde kan eksperimentelle fejl føre til, at en linje ikke passerer gennem to, tre eller flere punkter, så den linje, der er opnået efter anvendelsen af ​​mindst kvadratmetoden, bruges faktisk (en funktion, som allerede er indarbejdet i regnemaskiner). Alt dette forudsætter en høj linearitet og dermed en overholdelse af Lamber-Beers lov.

Løste øvelser

Øvelse 1

Det er kendt, at en opløsning af en organisk forbindelse med en koncentration på 0,008739 M præsenterede en absorbans på 0,6346 målt ved A = 500 nm og med en celle på 0,5 cm i længden. Beregn hvad er molarabsorptiviteten af ​​komplekset ved nævnte bølgelængde.

Fra disse data kan du direkte rydde ε:

ε = 0,6346 / (0,5cm) (0,008739M)

145,23 M-1∙ cm-1

Øvelse 2

De følgende absorbanser måles ved forskellige koncentrationer af et metalkompleks ved en bølgelængde på 460 nm og med en celle med en længde 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 molære absorptionsevne.

Der er i alt fem point. For at beregne ε er det nødvendigt at plotte dem ved at placere værdierne for A på Y-aksen og koncentrationerne c på X-aksen. Når dette er gjort, bestemmes den mindste kvadratlinje, og med dens ligning kan vi bestemme ε.

I dette tilfælde tegnes punkterne, og linjen tegnes med en bestemmelseskoefficient R2 på 0,9905 er hældningen lig med 7 ∙ 10-4; det vil sige, εb = 7 ∙ 10-4. Derfor, med b = 1 cm, vil e være 1428,57 M-1.cm-1 (1/7 ∙ 10-4).

referencer

  1. Wikipedia. (2018). Molar dæmpningskoefficient. Hentet fra: en.wikipedia.org
  2. Science slået. (2018). Molarabsorptionsevne. Hentet fra: sciencestruck.com
  3. Colorimetrisk analyse: (Ølens lov eller spektrofotometrisk analyse). Hentet fra: chem.ucla.edu
  4. Kerner N. (s.f.). Eksperiment II - Løsning Farve, Absorbans og Øls Lov. Hentet fra: umich.edu
  5. Day, R., & Underwood, A. Kvantitativ Analytisk Kemi (femte udgave). PEARSON Prentice Hall, p-472.
  6. Gonzáles M. (17. november 2010). Absorptionsevne. Hentet fra: quimica.laguia2000.com