Cum se calculează coeficientul de absorbție molar

Coeficientul molar de absorbție, cunoscut și sub numele de coeficientul molar al dispariției, este o măsură a numărului de particule (molecule) puternic (molecule) dintr-o substanță absorb lumina de la o anumită lungime de undă. Fiecare substanță se caracterizează prin coeficientul său de absorbție molară, care nu depinde de concentrație și de volum. Această caracteristică este utilizată pe scară largă în chimie și nu ar trebui confundată cu coeficientul de extincție, care este adesea folosit în fizică. Unitatea standard de măsurare a coeficientului de absorbție molară este un litru împărțit la mol și pe un centimetru (l mol cm).

Pași

Metoda 1 din 2:

Calcularea coeficientului de absorbție molară prin formula

unu. Check out Legea lui Buger Lambert Bera: A = ɛLC. Absorbția luminii în mediu este descrisă de ecuație A = ɛLC, Unde A - cantitatea de lumină a unei anumite lungimi de undă, care a fost absorbită de eșantion, ɛ - Coeficientul de absorbție molar, L - distanța parcursă de lumină în soluție și C - concentrația soluției (numărul de molecule sub volumul volumului).

Coeficientul de absorbție poate fi găsit și din relația dintre intensitățile luminii trecute prin standard și eșantionul studiat. În acest caz, ecuația are următoarea formă: A = jurnal₁₀(I_O/ I).
Intensitatea luminii este determinată utilizând un spectrofotometru.
Capacitatea de absorbție a soluției depinde de lungimea de undă a luminii care trece prin ea. Cu anumite valori ale lungimii de undă, lumina este absorbită mai puternică decât cu alții, iar aceste valori depind de compoziția soluției. Când se calculează nu uitați să specificați, pentru care sunt făcute lungimi de undă.

Imagine intitulată Calculați absorbția molară Pasul 2

2. Convertiți legea Bugger-Lambert-Bera pentru a exprima coeficientul de absorbție molar. Exercitați ambele părți ale ecuației pentru lungime și concentrare și, ca rezultat, veți primi o expresie pentru coeficientul de absorbție molar: ɛ = A / LC. Folosind această formulă, puteți calcula coeficientul de absorbție molar pentru o anumită lungime de undă.

Capacitatea de absorbție la o distanță fixă depinde de concentrația soluției și de forma rezervorului. Coeficientul de absorbție molar face posibilă eliminarea acestor factori.

Imaginea intitulată Calculați absorbția molară Pasul 3

3. Măsurați valorile necesare utilizând spectrofotometria. Într-un spectrofotometru, lumina dintr-o anumită lungime de undă este trecută prin substanță, iar intensitatea ultimei lumini este măsurată la ieșire. O parte a luminii este absorbită de soluție, iar intensitatea luminii scade. Spectrofotometrul vă permite să determinați intensitatea ultimei lumini, care este utilizată pentru a calcula coeficientul molar de absorbție.

Pregătiți-vă pentru analiza soluției cunoscute Concentraţie C. Determinați concentrația în unități de mol / gram sau mol / litru.

Pentru a determina L Măsurați lungimea cuvei utilizate. Notați lungimea centimetrilor.

Utilizați spectrofotometrul măsoară capacitatea de absorbție A pentru o anumită lungime de undă. Lungimea de undă este măsurată în metri, cu toate acestea, lumina are atât de mici lungimi de undă încât sunt de obicei exprimate în nanometre (nm). Capacitatea de absorbție este o valoare fără dimensiuni.

Imagine intitulată Calculați absorbția molară Pasul 4

4. Submold la valorile numerice de ecuație și găsiți coeficientul de absorbție molar. Ia valori numerice A, C și L și înlocuiți-le în formula ɛ = A / LC. Multiplica L pe C, Și apoi împărțiți A pe această amploare pentru a găsi un coeficient de absorbție molar.

Să presupunem că măsurați capacitatea de absorbție a unei soluții cu o concentrație de 0,05 mol / litru utilizând o cuvă de 1 centimetru lungime. În același timp, capacitatea de absorbție a fost de 1,5 pentru lumină cu o lungime de undă de 280 nm. Cum să găsiți un coeficient de absorbție molar pentru această soluție?

ɛ₂₈₀ = A / LC = 1,5 / (1 x 0,05) = 30 l mol cm

Metoda 2 din 2:

Găsirea coeficientului molar de absorbție cu o metodă grafică

unu. Măsurați intensitatea ultimei lumini pentru concentrații diferite ale soluției. Pregătiți 3-4 soluții cu diferite Concentrații. Folosind un spectrofotometru, măsurați capacitatea de absorbție a soluțiilor de diferite concentrații pentru această lungime de undă. Poate începe cu o soluție cu cea mai mică concentrație. Ordinea nu este importantă, principalul lucru nu este de a confunda și de a scrie valorile măsurate ale capacității de absorbție în conformitate cu concentrațiile.

Imaginea intitulată Calculați absorbția molară Pasul 6

2. Aplicați valorile pentru program. Calculați concentrația pe axa orizontală, iar verticala Y este absorbantă și se aplică pe programa Rezultatele măsurătorilor sub formă de puncte.

Petreceți între linia DOTS. Dacă măsurătorile au fost efectuate corect, punctele ar trebui să se situeze pe linia dreaptă, deoarece, conform legii Buger-Lambert-Bera, capacitatea de absorbție este direct proporțională cu concentrația.

Imagine intitulată Calculați absorbția molară Pasul 7

3. A determina Tilt Direct, trecând prin puncte experimentale. Pentru a găsi coeficientul unghiular al Direct, ar trebui împărțită în creșterea numărului Y pentru a crește abscissa x. Luați două puncte pe o linie dreaptă, deduceți coordonatele corespunzătoare ale unui punct din coordonatele celuilalt și împărțiți diferența Y la diferența X.

Panta dreaptă (coeficientul unghiular sau unghiul tangentului de înclinare) este după cum urmează: (Y₂ - Y_unu) / (X₂ - X_unu). În același timp, punctul, situat mai sus, este atribuit un index 2 și un punct mai mic - index 1.

Să presupunem că, cu o concentrație molară de 0,2, capacitatea de absorbție a fost de 0,27 și la o concentrație de 0,3, a fost egală cu 0,41. Capacitatea de absorbție este depusă de-a lungul axei Y, iar concentrația este pe axa X. Folosind ecuația de mai sus, găsim coeficientul unghiular al liniei drepte: (Y₂ - Y_unu) / (X₂ - X_unu) = (0,41-0,27) / (0,3-0,2) = 0,14 / 0,1 = 1,4.

Imaginea intitulată Calculați absorbția molară Pasul 8

4. Pentru a găsi un coeficient de absorbție molar, împărțiți coeficientul unghiular al liniei drepte la calea de lumină călătorită (adâncimea cuvei). Calea trecută de lumină este egală cu adâncimea cuvei, care a fost utilizată în spectrofotometru.

Pentru exemplul nostru, obținem: Dacă coeficientul unghiular este de 1,4, iar adâncimea cuvei este de 0,5 centimetri, atunci coeficientul de absorbție molară este de 1,4 / 0,5 = 2,8 l mol cm.