Cum se calculează coeficientul de absorbție molară

Video: How to calculate molar absorptivity from graph?

Conţinut

Pași
Metoda 1 din 2: Calculați coeficientul de absorbție molară folosind formula
Metoda 2 din 2: Găsirea grafică a coeficientului de absorbție molară
Articole suplimentare

Coeficientul de absorbție molară, cunoscut și sub numele de coeficient de extincție molară, este o măsură a gradului în care particulele chimice (molecule) ale unei substanțe absorb lumina la o lungime de undă specifică. Fiecare substanță se caracterizează prin propriul său coeficient de absorbție molară, care este independent de concentrație și volum. Această caracteristică este utilizată pe scară largă în chimie și nu trebuie confundată cu coeficientul de extincție, care este mai frecvent utilizat în fizică. Unitatea standard de măsură pentru absorbția molară este litrul împărțit la mol și la centimetru (L mol cm).

Pași

Metoda 1 din 2: Calculați coeficientul de absorbție molară folosind formula

1 Consultați legea Bouguer-Lambert-Beer:A = ɛlc... Absorbția luminii într-un mediu este descrisă prin ecuație A = ɛlc, Unde A - cantitatea de lumină pe o anumită lungime de undă care a fost absorbită de probă; ɛ - coeficientul de absorbție molară; l este distanța parcursă de lumină în soluție și c - concentrația soluției (numărul de molecule studiate pe unitate de volum).
- Coeficientul de absorbție poate fi găsit și din raportul dintre intensitățile luminii transmise prin standard și eșantionul studiat. În acest caz, ecuația este următoarea: A = log₁₀(Eu_o/ Eu).
- Intensitatea luminii este determinată cu ajutorul unui spectrofotometru.
- Capacitatea de absorbție a unei soluții depinde de lungimea de undă a luminii care trece prin ea. La anumite valori ale lungimii de undă, lumina este absorbită mai puternic decât la altele, iar aceste valori depind de compoziția soluției. Când calculați, nu uitați să indicați ce lungime de undă sunt realizate.
2 Convertiți legea Bouguer-Lambert-Beer pentru a exprima coeficientul de absorbție molară. Împărțiți ambele părți ale ecuației după lungime și concentrație, iar rezultatul este o expresie a coeficientului de absorbție molară: ɛ = A / lc... Folosind această formulă, puteți calcula coeficientul de absorbție molară pentru o anumită lungime de undă.
- Capacitatea de absorbție la o distanță fixă depinde de concentrația soluției și de forma recipientului utilizat. Coeficientul de absorbție molară elimină acești factori.
3 Măsurați valorile necesare folosind spectrofotometria. Într-un spectrofotometru, lumina cu o lungime de undă specifică este trecută printr-o substanță, iar intensitatea luminii transmise este măsurată la ieșire. O parte din lumină este absorbită de soluție și intensitatea luminii scade. Spectrofotometrul măsoară intensitatea luminii transmise, care este utilizată pentru a calcula coeficientul de absorbție molară.
- Pregătiți o soluție de concentrație cunoscută pentru analiză c... Determinați concentrația în unități de mol / gram sau mol / litru.
- Pentru determinare l măsurați lungimea cuvei folosite. Notați lungimea în centimetri.
- Măsurați absorbanța cu un spectrofotometru A pentru o lungime de undă specifică. Lungimea de undă este măsurată în metri, dar lumina este atât de scurtă încât este de obicei exprimată în nanometri (nm). Capacitatea de absorbție este adimensională.
4 Introduceți numerele în ecuație și găsiți coeficientul de absorbție molară. Luați valori numerice A, c și l și conectați-le la formulă ɛ = A / lc... Multiplica l pe cși apoi împarte A prin această cantitate pentru a găsi coeficientul de absorbție molară.
- Să presupunem că ați măsurat absorbanța unei soluții de 0,05 mol / litru folosind o cuvă de 1 cm. În acest caz, absorbanța a fost 1,5 pentru lumina cu o lungime de undă de 280 nm. Cum se găsește coeficientul de absorbție molară pentru o soluție dată?
  - ɛ₂₈₀ = A / lc = 1,5 / (1 x 0,05) = 30 L mol cm

Metoda 2 din 2: Găsirea grafică a coeficientului de absorbție molară

1 Măsurați intensitatea luminii transmise pentru diferite concentrații ale soluției. Pregătiți 3-4 soluții cu concentrații diferite.Folosind un spectrofotometru, măsurați absorbanța soluțiilor de diferite concentrații pentru o lungime de undă dată. Puteți începe cu soluția cu cea mai mică concentrație. Ordinea nu este importantă, principalul lucru este să nu confundați și să înregistrați valorile absorbantei măsurate în conformitate cu concentrațiile.
2 Plasați valorile obținute pe grafic. Plasați concentrația pe axa X orizontală și absorbanța pe axa Y verticală și trasați măsurătorile ca puncte.
- Desenați o linie între puncte. Dacă măsurătorile au fost efectuate corect, punctele ar trebui să se afle pe o linie dreaptă, deoarece, conform legii Bouguer-Lambert-Beer, capacitatea de absorbție este direct proporțională cu concentrația.
3 Defini pantă dreaptătrecând prin punctele experimentale. Pentru a găsi panta unei linii drepte, împărțiți creșterea Y la creșterea absciselor X. Luați două puncte pe linie, scădeți coordonatele corespunzătoare ale unui punct din coordonatele celuilalt și împărțiți diferența Y la diferența X.
- Panta unei linii drepte (panta sau tangenta pantei) se găsește după cum urmează: (Y₂ - Da₁) / (X₂ - X₁). În acest caz, punctului situat mai sus de-a lungul liniei drepte i se atribuie indicele 2, iar punctul inferior - indicele 1.
- Să presupunem că, la o concentrație molară de 0,2, absorbanța a fost 0,27 și la o concentrație de 0,3, a fost 0,41. Absorbanța este reprezentată grafic pe axa Y și concentrația pe axa X. Folosind ecuația de mai sus, găsiți panta unei linii drepte: (Y₂ - Da₁) / (X₂ - X₁) = (0,41-0,27)/(0,3-0,2) = 0,14/0,1 = 1,4.
4 Pentru a găsi coeficientul de absorbție molară, împărțiți panta unei linii drepte de calea parcursă de lumină (adâncimea cuvetei). Calea parcursă de lumină este egală cu adâncimea cuvetei utilizate în spectrofotometru.
- Pentru exemplul nostru, obținem: dacă panta este de 1,4, iar adâncimea cuvetei este de 0,5 centimetri, atunci coeficientul de absorbție molară este de 1,4 / 0,5 = 2,8 L mol cm.